Síra

Příjem, asimilace, funkce v rostlině, projevy nedostatku

Příjem a asimilace síry

Příjem – nejčastěji ve formě síranových iontů z půdyMůže být ale také využíván plynný SO2 ze vzduchu

Může být využíván i neredukovanýRedukce v chloroplastech:

ferredoxin

SO4- + 8e- + 8H+ S2- + 4 H2O

ATP

Kinetika příjmu sulfátu kořeny

Přehled procesů transportu a

asimilace síry

Základní typy sirných sloučenin v rostlině

Aktivace sulfátu před asimilací

Možné mechanismy redukce sulfátu v rostlinách

Přehled syntézy sirných sloučenin v rostlině

APS – 5 adenyl sulfát PAPS – 3´-fosfoandenosin –5´- fosfosulfátDMPS – dimethylsulfoniopropionát

Hlavní funkce síry v rostlinách

• Strukturní – AK nezbytné pro proteosyntézu, sulfopolysacharidy

• Součástí redoxních systémů (ferredoxin, glutathion)

• Sekundární metabolity s ochrannou funkcí• Fytochelatiny (vazba těžkých kovů)

Vliv nedostatku síry na chemické složení listů

Sekundární metabolity obsahující síru

Sekundární metabolity obsahující síru

Vitamíny obsahující síru

Redoxní systémy typu Fe-S

Struktura glutathionu

Syntéza glutathionu a fytochelatinů

Funkce glutathionu

• Antioxidační substrát v chloroplastech

• Transportní forma S

• Prekurzor fytochelatinů

• Zásobní látka obsahující síru

Projevy nedostatku síry

Vliv síry na množství oleje u brukvovitých

Hlavní projevy nedostatku síry

• Zpomalení růstu (nadz. část)• Omezená syntéza proteinů• Snížený obsah chlorofylu v listech• Snížená odolnost vůči stresovým faktorům

Železo

Příjem, asimilace, funkce v rostlině, projevy nedostatku

Příjem a asimilace železa

• V půdě hlavně ve formě oxidů a hydroxidů s malou rozpustností (s vyjímkou kyselých půd)

• Sloučeniny Fe2+ rozpustnější než Fe3+ a proto i častěji přijímané

• Za vyššího pH klesá rozpustnost Fe a také rychlost příjmu

• Transport Fe rostlině vždy ve formě komplexů s fosfáty nebo org. kyselinami

Význam transportu železa v komplexech

Komplexní forma železa zamezuje aktivaci kyslíku a tím oxidativnímu poškození membrán

O2 + Fe2+ Fe3+ + O2- • (superoxid)

H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH• (hydroxyl. radikál)

Funkce železa v rostlině

• Redoxní enzymy – Hemové proteiny- Fe-S proteiny

• Neredoxní enzymy

Redoxní enzymy – hemové proteiny

Úloha železa v syntéze ligninu – peroxidázy

Redoxní systémy typu Fe-S

Ferredoxin

Fe-SOD (superoxid dismutáza)

Aconitáza – isomerace org. kyselin v krebs. cyklu

Důsledky nedostatku železa na aktivitu enzymů v listech

Neredoxní enzymy

• Biosyntéza etylenu

• Syntéza mastných kyselin, proteinů

• Syntéza chlorofylu

Důsledky nedostatku železa na chemické složení listů a chloroplasty

Důsledky nedostatku železa na strukturu chloroplastů

Distribuce železa a projevy nedostatku

80% železa v chloroplastech (kromě enzymů také proteinový komplex fytoferitin ve stromatu)

- chloróza a inhibice vývoje chloroplastů - inhibice dlouživého růstu kořenů- Specifické adaptace na vápenité půdy