LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach

More documents

Recommendations

Info

Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005 přesunu γ-Glu-Cys zbytku z donorové na akceptorovou molekulu. Konkrétně tato reakce zahrnuje transpeptidizaci γ-Glu-Cys zbytku glutationu na druhou molekulu GSH a tím dochází ke vzniku PC 2 , nebo v pozdějších fázích inkubace dochází k vazbě tohoto zbytku na již syntetizovaný phytochelatin – vznik n + 1 oligomeru. Tato reakce je katalyzovaná γ-Glu-Cys dipeptidyl transpeptidasou (EC 2.3.2.15), která byla pojmenována fytochelatin syntasa (PCS). Tento enzym je aktivní v in vitro experimentech pouze v přítomnosti iontů kovů. Nejlepším aktivátorem je kadmium následováno stříbrem, bismutem, olovem, zinkem, mědí, rtutí a zlatem /14/. Jak je zmíněno výše, bylo prokázáno, že glutathion je výchozí molekulou pro syntézu PC (Obr. 2) /15/. Glutation je jedním z nejrozšířenějších neproteinových thiolů, vyskytujících se prakticky ve všech buňkách rostlinných i živočišných organismů (Obr. 2). Jeho hlavní funkce spočívá v detoxikaci celé řady organických i anorganických sloučenin, antioxidační obraně a buněčné signalizaci. Popsané thiolové sloučeniny přímo regulují koncentraci těžkých kovů v pletivech rostlin, a tak udržují homeostasu těžkých kovů. O dalším pohybu takto vázaných kovů v celistvé rostlině je známo velmi málo. Je pravděpodobné, že dochází k redistribuci komplexů těžkých kovů (myšleno všech výše jmenovaných) pomocí vodivých pletiv rostlin. Rostlina má pro odstranění nebezpečného přebytku těžkých kovů velmi málo možností, ale přesto byly některé z nich popsány a) odstranění těžkých kovů v kořenových exudátech zpět do půdy b) ukládání do trichomů c) ukládání do starých listů d) ukládání do odumírajících pletiv – borka. Z uvedeného vyplývá, že snahou rostliny je deponovat těžký kov na místa, kde bude zamezena jeho další pohyblivost v rostlině. Schéma transportu a distribuce těžkých kovů u vyšších rostlin je zobrazeno na Obr. 4. Fytoremediační technologie Výsledky studií mechanismů detoxikace a metabolismu toxických těžkých kovů přispívají nejen k lepšímu pochopení základních biologických mechanismů probíhajících v živých organismech, ale také při tvorbě nových biotechnologických postupů a zařízení. Nedávno byly objeveny rostlinné druhy, které jsou schopny těžké kovy akumulovat bez viditelné deprese a zpomalení růstu. Této schopnosti je právě možné využívat u fytoremediací /16-19/. Fytoremediace je definována jako užití zelených rostlin k přesunu, akumulaci nebo odstraňování kontaminantů z životního prostředí /20/. Fytoremediační technologie využívají všech biologických, chemických a fyzikálních procesů, které mají souvislost s růstem a výživou vyšších rostlin. Pro zajištění úspěchu fytoremediačních technologií je nutná biologická přístupnost kontaminantů z vody a půdy do rostliny, která je dána především rozpustností látky, typem půdy a stářím kontaminace /21/. Fytoremediace zahrnují využití vegetace pro in situ remediace půdy, sedimentů a vody. Vybrané rostliny se využívají k extrakci toxických kovů, včetně radioaktivních izotopů, i k odstranění některých organických látek z uvedených abiotických složek. cytoplazma LMW Cd-PC kompex (9) LMW Cd-PC komplex LMW Cd-PC komplex vakuola ( 8) ATP P C-syntetáza (γ-Glu-C ys) n Gly ( 7) ( ii i) AD P + P i apo -P C ABC -typ kazetových transporté rů ap o-PC (10) HMW Cd,S-PC kompex H + Cd 2+ H + Cd 2+ (ii) γ-Glu-Cys ATP AD P + P i Cd 2+ /H + antiport ( i) CysCys CysCys Cys Cys (4 ) (5) Gly S 2- ? O sta tní ? ( 6) AD P + P i ATP AD P + P i ATP Aktivace γ-Glu-C ys-Gly ( 2 ) γ -G luC y s ( 1) Glu + Cys Cd, Cd-GSH, Cd-PC ( 3) Ostatní ? AtNramp1/3/4 ZIP1-4 IRT1 LCT1 ZN T 1 ZN T 1 Zn 2+ ,Cd 2+ Ca 2+ ,C d 2+ Zn 2+,Cd2+ Zn 2+,Cd2+ Fe 3+, M n2+ Obr. 3: Obecné schéma funkce fytochelatinů při detoxikaci kadmia v rostlinné buňce 339
Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005 F) Distribuce kovů v pletivech ukládání kovů v trichomu vazba kovů v buněčné stěně Vysvětlivky: membránový transportér cytoplazmatická membrána buněčná stěna směr transportu kovu chelatační agens kov D) floém Transport iontů vodivými pletivy xylém vakuola E) Detoxikace kovů ve vakuole popřípadě v dalších buněčných kompartmentech symplast apoplast mitochondrie buněčné jádro A) Zabránění vstupu kořen půda B) Zvýšení mobility kořen půda vyloučení zablokování H + -ATPáza okyselení vazba buněčnou stěnou C) Zvýšený příjem pomocí symbiotických bakterií kořen půda rhizosférní baktérie chelátační činidla (EDTA) fytosiderofóry Obr. 4: Schéma transportu a distribuce těžkých kovů u vyšších rostlin/22/ Výhodou fytoremediací je šetrný přístup k prostředí, neboť se vyhýbá odstranění půdy a použití těžké techniky. Fytoremediace ovšem v sobě skrývá i určité nevýhody, především se jedná o dlouhodobý dekontaminační proces, který nelze uskutečnit v průběhu jednoho vegetačního období. Dekontaminace, která je obvykle úměrná množství vyprodukované biomasy, je potom závislá na povaze půdy, obsahu dostupných živin, klimatických podmínkách ale zároveň i na charakteru polutantu a jeho toxicitě vůči použitému druhu rostliny. Výhodou jsou však velmi nízké náklady. Účinnost fytoremediace je druhově závislá. Z tohoto hlediska jsou pro fytoremediaci výhodnější menší rostliny, s výhodou pak kulturní rostliny, u kterých je zvládnuta agrotechnika a dají se na konci vegetačního období sklidit a odpovídajícím způsobem zpracovat. Velmi vhodné k fytoremediacím jsou stromy z rodu Salicaceae a rostliny jako např. kukuřice, řepka, hořčice, vojtěška či různé kultivary trav. 340
Page 4 and 5:
Vliv abiotických a biotických str
Page 6 and 7:
Page 8 and 9:
Page 10 and 11:
Page 12 and 13:
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51:
Page 52 and 53:
Page 54 and 55:
Page 56 and 57:
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
150 Vliv abiotických a biotických
Page 72 and 73:
Page 74 and 75:
Page 76 and 77:
Page 78 and 79:
Page 80 and 81:
Page 82 and 83:
Page 84 and 85:
Page 86 and 87:
Page 88 and 89:
Page 90 and 91:
Page 92 and 93:
Page 94 and 95:
Page 96 and 97:
Page 98 and 99:
Page 100 and 101:
Page 102 and 103:
Page 104 and 105:
Page 106 and 107:
Page 108 and 109:
Page 110 and 111:
Page 112 and 113:
Page 114 and 115:
Page 116 and 117:
Page 118 and 119:
Page 120 and 121:
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126 and 127:
Page 128 and 129:
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
Page 160 and 161:
Page 162 and 163:
Page 164 and 165:
Page 166 and 167:
Page 168 and 169:
Page 170 and 171:
Page 172 and 173:
Page 174 and 175:
Page 176 and 177:
Page 178 and 179:
Page 180 and 181:
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4
Page 182 and 183:
Page 184 and 185:
Page 186 and 187:
Vliv biotických a abiotických str
Page 188 and 189:
Page 190 and 191:
Page 192 and 193:
Page 194 and 195:
Page 196 and 197:
Page 198 and 199:
Page 200 and 201:
Page 202 and 203:
Page 204 and 205:
Page 206 and 207:
Page 208 and 209:
Page 210 and 211:
Page 212 and 213:
Page 214 and 215:
Page 216 and 217:
Page 218 and 219:
Page 220 and 221:
Page 222 and 223:
Page 224 and 225:
Page 226 and 227:
Page 228 and 229:
Page 230 and 231:
Page 232 and 233:
Page 234 and 235:
Page 236 and 237:
Page 238 and 239:
Page 240 and 241:
Page 242 and 243:
Page 244 and 245:
Page 246 and 247:
Page 248 and 249:
Page 250 and 251:
Page 252 and 253:
Page 254 and 255:
Page 256 and 257:
Page 258 and 259:
Page 260 and 261:
Page 262 and 263:
Page 264 and 265:
Page 266 and 267:
Page 268 and 269:
Page 270 and 271:
Page 272 and 273:
Page 274 and 275:
Page 276 and 277:
Page 278 and 279:
Page 280 and 281:
Page 282 and 283:
Page 284 and 285:
Page 286 and 287:
Page 288 and 289: Vliv biotických a abiotických str
Page 318 and 319: Vliv abiotických a biotických str
Page 382: Vliv abiotických a biotických str
show all

LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach