Hořčík Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku
Příjem a pohyb v rostlině • Příjem jako ion Mg2+, pasivní, iont. kanály • Mobilní ion v xylému i ve floému, možná retranslokace • V místě funkce vázán jak iontově tak i kovalentně • Důležitý při regulaci buněčného pH
Funkce hořčíku v rostlině • Strukturní funkce (chlorofyl, buněčné stěny, ribozómy)
• Účast při enzymových reakcích – aktivace, kofaktor (substrát pro ATPázy, regulace Rubisco, 1,6-BF, GS)
• Vliv na distribuci asimilátů a fotosyntézu (transport do lýka, aktivace kyslíku)
Úloha Mg ve struktuře chlorofylu
Projevy nedostatku Mg v listech (strukturní funkce)
Vliv Mg na tvorbu RNA a proteosyntézu (strukturní funkce)
Vliv Mg na aktivaci enzymů a další funkce • Enyzmy aktivované Mg - např. PEP-karboxyláza, Rubisco (zvýšení afinity k CO2), glutamin syntetáza, fruktoso- 1, 6 –bisfosfatáza • Komplex Mg.ATP substrátem pro ATPázy • Důležitý také při syntéze ATP (vazba ADP) • Vliv na rozdělení asimilátů v rostlině (nedostatek Mg = hromadění sacharidů listech)
Úloha Mg při vazbě ATP na enzym (aktivace enzymů)
Model komplexu ATP s navázaným atomem Mg
Vliv Mg na aktivity ATPázy (aktivace enzymů)
Vliv Mg na fotosyntézu (aktivace enzymů)
Role hořčíku v calvinově cyklu ve fotosyntéze
Vliv Mg na distribuci asimilátů
Hlavní projevy deficience hořčíku • • • •
Chloróza Zpomalení fotosyntézy Nízká koncentrace proteinů Akumulace sacharidů v listech - omezení transportu v lýku
nedostatek hořčíku :
kontrola:
Vápník Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku
Příjem a pohyb Ca v rostlině • Příjem jako ion Ca2+, pasivní, iont. kanály • Mobilita silně omezena, retranslokace je minimální • V místě funkce vázán většinou iontově (kromě nerozpustných sloučenin např. oxalát
Funkce vápníku v rostlině • Stabilizace buněčné stěny (vazba pektinů, sliz, kalóza)
• Stabilizace membrán (vazba fosfolipidů a proteinů, selektivita propustnosti)
• Osmoregulace a iontová rovnováha (imobilizace org. kyselin)
• Stimulace enzymů (signální proteiny, proteinkinázy)
Distribuce Ca v buňce
Distribuce Ca do různých sloučenin
Množství a forma vápníku v jehlicích smrku za různé dostupnosti Ca
Transportní proteiny zajišťující pohyb vápníku v buňce
Koncentrace Ca v různých buněčných kompartmentech a její změny
Vliv Ca na prodlužovací růst buněk
Působení Ca při přenosu signálu v buňce
Měření změn koncentrace Ca v cytoplazmě
Měření změn koncentrace Ca v cytoplazmě
Omezení růstu při nedostatku Ca je druhově specifické
Nedostatek Ca zhoršuje toleranci k nízkému pH
Hlavní projevy deficience vápníku • • • • • •
Zpomalení prodlužovacího růstu Zvýšená citlivost na nedostatek vody Zvýšená propustnost membrán Zrychlená respirace Deformace meristémů Větší citlivost ke stresu (španý přenos signálů)
nedostatek vápníku:
kontrola:
Draslík Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku
Příjem a pohyb v rostlině • • • • •
Příjem jako ion K+, pasivní, iont. kanály Vysoce mobilní ion v rostlině, častá retranslokace Není v rostlině pevně vázán Vysoká koncentrace v cytoplazmě (100-200mM) Důležitý při regulaci buněčného pH
Funkce draslíku v rostlině • • • • • •
Aktivace enzymů Osmoregulace Dlouživý růst Pohyby průduchů Pohyby orgánů Transport v lýku
Význam draslíku pro aktivaci enzymů a proteosyntézu • Ovlivňuje konformační změny proteinů (optimalizace hydratačního obalu) • Účastní se (asi) translačních reakcí v proteosyntéze • Nutný pro syntézu a aktivaci NR • Ve fotosyntéze - důležitý protion při transportu protonů přes membránu thylakoidů
Vliv K na syntézu škrobu
Vliv K na proteosyntézu
Vliv K na osmoregulaci a funkci listů
Vliv K na fungování listů
Působení K při dlouživém růstu buněk
Vliv koncentrace různých jednomocných kationtů na otevřenost průduchů
Role K při průduchové regulaci
Distribuce K ve svěracích buňkách
Transportní procesy K při průduchové regulaci
Vliv K na kvalitu bramborových hlíz
Hlavní projevy deficience draslíku • • • • •
Retardace růstu Chlorózy, nekrózy Menší odolnost ke stresu suchem Menší odolnost k mrazu Menší odolnost k houbovým infekcím
nedostatek draslíku:
kontrola:
