1. No category

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
Utbytet
Medspelarna
Växten:
Fotosyntes
• Bäljväxter
• Papilionoideae
• Mimosoideae
• Caesalpinioideae
•Ulmaceae
• Parasponia sp.
CO2
Kolföreningar
Bakterier:
Rhizobia (allmän
benämning)
• Allorhizobium
• Azorhizobium
• Bradyrhizobium
• Mesorhizobium
• Rhizobium
• Sinorhizobium
NODULES
Kväveföreningar
Symbiotisk
kvävefixering
N2
by Lindström
Nodulering
Rhizobium
Kemotaxis
Nod gener:
nod-factorer
Flavonoider
nod-factorer
mitos
nodulering
Nodulering i mer detalj
signal:
Flavonoider
+
nodD
OH
CH2
HO
HO
O
OH
OH
OH
OH
CH
CH
CH
CH
2 O
2 O
2 O
2 O
O
O
O
O
O
OH
NH HO
NH HO
NH HO
NH OH
NH
COCH3
COCH3
COCH3
COCH3
Växtens respons
Deformering av rothår
Nodul-meristem
Noduler
Förändrad flavonoidproduktion
nod genes
Bakteriernas respons
Retur-signal:
Lipo-chitooligosaccharider
(Nod-factorer)
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
SALINITET
ÖVERSVÄMNING
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
Växthormoner
•
•
•
•
•
Auxin
Cytokinin
Gibberellin
Abskissinsyra (ABA)
Etylen
Växtrörelser
• Tropism
• Nastiska rörelser
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
Växtrörelser: gravitropism
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
a.
gravity
b.
c.
25 mm
a: © Kingsley Stern; b: Courtesy Malcolm Wilkins, Glascow University; c: © BioPhot
Växtrörelser: thigmotropism
Växtrörelser: seismonasti
pulvinus
Before
vascular tissue
cell retaining
turgor
After
cell losing
turgor
Växtrörelser: nyktinasti
Prayer plant (morning)
Prayer plant (night)
a.
Morning glory (morning)
Morning glory (night)
b.
Circadian Rhythm
flowers
open
flowers
close
Period
(about 24 hours)
0
12
24
36
48
Time (hours)
c.