Växtbiologi II: Membran och signallering Jessica Abbott
Växtcellen WotC 4-6
Sammanfattning
Växter II Membran och membrantransport Transport av vatten och socker i kärl Interaktioner med symbioter och patogener Signallering
Membraner
Membranuppbyggnad LIPID BILAYER MEMBRANE PROTEINS
Fig 3-27
Lipider i vattenlösningar Miceller T ex tvål Dubbellager Fosfolipider,glykolipider
Dubbellagrets fluiditet
Membranfunktioner
Proteinernas sekundär struktur WotC 3-8
Membranproteinernas 3 klasser
Membraners glykogrupper
Membrantransport Diffusion fri energi, elektrokemisk gradient osmolaritet Transportproteiner Passiv och aktiv tranport Kanaler och bärare
Diffusion
Osmos
Olika typer av membrantransport
Aktiv/inaktiv transport
Bärarprotein PASSIV INDIREKT AKTIV WotC 8-6
Membrantransporter i en röd blodkropp WotC 8-2
Sammanfattning
Olika ämnens genomsläpplighet
12_24_Gated _ion_chan.jpg
Mekanisk reglering av jonkanal
Spänningsreglerad jonkanal: Venus flugfälla
Spänningsreglerad jonkanal: mimosa
Membranreceptorer
Stomata
Sammanfattning
Transport och mineralnäring Xylem: vatten, mineralämnen, mm Floem: socker, mm Mineralnäring
Vattnets transport
Näringsämnen tas upp över cellmembranet Akvaporiner=vattenkanaler
Vatten och mineraler diffunderar olika vägar in i roten
Bladets uppbyggnad
Ledningssträngarna blir tunnare och tunnare Klyvöppningar i epidermis
Vattentransporten upp i växten Vattenånga diffunderar ut genom klyvöppningarna Ersätts med vatten från mesofyllcellerna Vatten sugs upp i växten genom xylem (negativt tryck - tension) Vatten går in i roten med osmos
Klyvöppningarna (stoma) har två slutceller Ljus: kalium och klorid tas upp av slutcellerna Vatten går in med osmos Mörker eller torka: kalium och klorid går ut igen Vatten lämnar slutcellerna
Sockertransporten
Sockret transporteras aktivt in i floemet Vatten går med osmos in Övertryck resulterar i massflöde ner Sockret lastas av i roten
Upptag av mineralämnen från jorden Markens komplexa uppbyggnad
Kvävets kretslopp
Kvävefixerande bakterier
Roten skickar ut signaler som attraherar bakterierna
Bildningen av en rotknöl
Ekonomiska värdet av kvävefixering
Symbios mellen rhizobia och bäljväxter Medspelarna Växten: Bäljväxter Papilionoideae Mimosoideae Caesalpinioideae Ulmaceae Parasponia sp. Fotosyntes Utbytet CO 2 Kolföreningar Bakterier: Rhizobia (allmän benämning) Allorhizobium Azorhizobium Bradyrhizobium Mesorhizobium Rhizobium Sinorhizobium NODULES Symbiotisk kvävefixering Kväveföreningar N 2 by Lindström
Nodulering Rhizobium Kemotaxis Nod gener: nod-factorer Flavonoider nod-factorer mitos nodulering
Nodulering i mer detalj signal: Flavonoider + nodd nod genes OH OH OH OH OH CH 2 HO HO O O CH 2 O NH HO O O CH 2 NH HO COCH 3 O CH 2 CH 2 O O O NH HO NH OH COCH 3 COCH 3 O OH NH COCH 3 Växtens respons Deformering av rothår Nodul-meristem Noduler Förändrad flavonoidproduktion Retur-signal: Lipo-chitooligosaccharider (Nod-factorer) Bakteriernas respons Tillväxt Kemotaxis Proteinexport Produktion av Nod factorer by Lindström
Köttätande växter får kväve och fosfor från insekter Venus flugfälla Silkeshår
Mycorrhiza
Arbuskulär mycorrhiza
Ectotrofisk mykorrhiza
Patogener
Parasiten får kolhydrater mm från värden Nässelsnärja
Externa signaler
Ljus
TORKA ÖVERSVÄMNING SALINITET SJUKDOMAR
Signaltransduktion
Reglering med ljus Rött / mörkrött ljus: fytokrom Blått ljus: fototropin Effekter: Kortdags/långdagsväxter Fototropism Nyktinasti
Växternas dygnsrytm
Biologiska klockor = circadian rhythms
Fotoperiodism
Fytokrom 5min red light
Auxin Cytokinin Gibberellin Abskissinsyra (ABA) Etylen Tropism Nastiska rörelser Växthormoner Växtrörelser
Apikal dominans
Auxin: fototropism
Auxin: fruktmognad
Cytokinin: samspel med auxin Auxin/cytokinin: apikal dominans, rot/skott inducering mm
Gibberellins: stjälktillväxt a. b. a: Robert E. Lyons/Visuals Unlimited; b: Sylvan Whittwer/Visuals Unlimited
Inhibering av GA-syntes
ABA: vinterdvala John Solden/Visuals Unlimited.
Vilostadier Vernalisering Stratifiering Scarification Vilande knopp
Etylen
Etylen
Ethylene och abskission Ingen abskission Abskission
gravity Växtrörelser: gravitropism Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. a. b. c. 25 mm a: Kingsley Stern; b: Courtesy Malcolm Wilkins, Glascow University; c: BioPhot
Växtrörelser: thigmotropism
Växtrörelser: seismonasti pulvinus vascular tissue cell retaining turgor cell losing turgor Before After
Växtrörelser: nyktinasti Prayer plant (morning) Prayer plant (night) a. Morning glory (morning) Morning glory (night) b. flowers open Circadian Rhythm Period (about 24 hours) flowers close 0 12 24 36 48 Time (hours) c.