A fejlődés szakaszai magasabbrendű növények esetében:

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A fejlődés szakaszai magasabbrendű növények esetében:"

Zoltán Varga
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Fejlődésélettani lettani és speciális növényi nyi anyagcsere vizsgálatok 2005 Cz P T

2 Fejlődésélettan lettan I. A növények egyedfejlődése során minőségi (fejlődés) és mennyiségi (növekedés) változások egyaránt bekövetkeznek A fejlődés és növekedés egymással szorosan összefüggő folyamatok A fejlődés szakaszai magasabbrendű növények esetében: megtermékenyítés embrió- és magképzés csírázás vegetatív fejlődési szakasz reproduktív fejlődési szakasz öregedés nyugalmi állapot

egyaránt bekövetkeznek A fejlődés és növekedés egymással szorosan összefüggő folyamatok A

3 Fejlődésélettan lettan II. Csírázás raktározott makromolekulák lebontása a keletkező monomerek az embrió ill. a csíranövény növekvő szervei felé szállítódnak elsősorban az osztódó szövetek felé szintetikus folyamatok, melyek anyag- és energiaigényét a lebontó folyamatok elégítik ki

4 Fejlődésélettan lettan III. Szabad aminosavak mennyiségének meghatározása Redukáló cukor tartalom meghatározása csírázó magvakban A csírázás során a szabad aminosavak mennyiségének és a redukáló cukor tartalom változása optimum szerint alakul.

tartalom meghatározása csírázó magvakban A csírázás során a

5 Szabad aminosavak mennyiségének nek meghatároz rozása csíran ranövényekben nyekben I. 2 ml hígított h kivonat 1 1 ml 0,5%-os ninhidrin (2 ml citrát puffer jelenlétében) a minták k szabad aminosavaival képez színes reakcióterm terméket 100 ºC-os inkubálás + SnCl2 cseppenként nt SnCl2 katalizátor, tor, e--okatokat tovább bbít A színes reakcióterm terméket butanolos fázisba rázzuk r át fontos, hogy mindvégig hidegen tartsuk az elegyet!

aminosavaival képez színes reakcióterm terméket 100 ºC-os inkubálás + SnCl2 cseppenként nt SnCl2

6 Szabad aminosavak mennyiségének nek meghatároz rozása csíran ranövényekben nyekben II. A színes reakcióterm termék k fényf ny- és s hőérzh rzékeny, ezért igyekezzünk a spektrofotometrálást st elvégezni minél l előbb A színes reakcióterm termék k A410A értéke a csíran ranövény ny szabad aminosav tartalmával egyenes arányban áll Szabad aminosav reakciója ninhidrinnel

spektrofotometrálást st elvégezni minél l előbb A színes reakcióterm termék k A410A értéke

7 Redukáló cukor tartalom meghatároz rozása I. Csíran ranövénykék etanolos kivonata + Antron reagens (jeges vízfv zfürdő!) sárgs rgás s színű termék Cukortartalom meghatároz rozás s elve: cukrok + fenolok (naftol( naftol, Antron, rezorcin, orcin) erős ásványi savas közegben k színreakci nreakció (aldehidek + fenolok kondenzáci ció színes termék) Abszorbancia (440 nm) érték k egyenes arányban áll a minta redukáló cukor tartalmával (mérés érzékenységi határain belül) l) reakció érzékenysége: redukáló cukor tartalom > szabad aminosav tartalom meghatároz rozás

savas közegben k színreakci nreakció (aldehidek + fenolok kondenzáci ció színes termék) Abszorbancia (440 nm) érték k egyenes arányban áll

8 Speciális növényi n nyi anyagcsere I. Növényi anyagok klasszikus csoportosítása: sa: Primer anyagok: : fontos, régóta r ismert, gyakori anyagok (cukrok, fehérj rjék ) Szekunder anyagok: : különlegesebb, k ritkább anyagok (gyakran feltűnő színű illatú,, mérgezm rgező hatású anyagok ) Növényi anyagok két k t főf csoportja az anyagcsere folyamatában betölt ltött tt egymásut sutániságuk alapján: Primer anyagok: : szervetlen tápanyagokból l keletkező vegyületek Szekunder anyagok: primer anyagokból képződő vegyületek esszenciális anyagok esszenciális anyagok nem esszenciális anyagok

anyagok: : különlegesebb, k ritkább anyagok (gyakran feltűnő színű illatú,, mérgezm rgező hatású anyagok ) Növényi anyagok két k t főf csoportja

9 Speciális növényi n nyi anyagcsere I. A növényi n nyi anyagok csoportjai a főf anyagcsereutaknak megfelelően en (5 főf anyagcsereút 5 főf növényi nyi anyagcsoport) : 1. szacharidok 2. fenoloidok 3. poliketidek 4. terpenoidok 5. azotoidok A bioszintézis zis utak kezdeti, univerz követő specializ szakaszok, melyek univerzális specializálódottabb lis szakaszát a növényviln nyvilág g egész szében már m r nem általánosak számos nagy taxonban ugyanúgy mennek végbe (rendekben, családokban dokban.) pl. fenoloidokon belül l a flavonoidok

szacharidok 2. fenoloidok 3. poliketidek 4. terpenoidok 5.

10 Speciális növényi n nyi anyagcsere I. Flavonoidok besorolása: sa: Fenoloidok anyagtörzse Poliketid cinnamoidok osztálya Triketid cinnamoidok alosztálya lya Flavonoidok rendje Flavonoidok Flavonoidok körében előfordul forduló főbb biológiai aktivitások: Antioxidáns ns hatás Virágok színanyagai Fungicid hatás Antitumor hatás Antibakteriális hatás Protein-kin kináz inhibitor Xantin-oxid oxidáz inhibitor rovar-megporz megporzás

alosztálya lya Flavonoidok rendje Flavonoidok Flavonoidok körében előfordul forduló főbb biológiai

11 Flavonoidok

14 Antociánok nok ph1=2,4 ph2=2,7 ph3=3,2 ph4=3,5 ph5=4,2 Cz.P.T

15 Cz.P.T

16 Cz.P.T

17 Cz.P.T

18 Speciális növényi n nyi anyagcsere II. Fitokróm rendszer I. Fitokróm rendszer által szabályozott folyamatok: Fotoperiodikus, fotomorfogenetikai reakciók (pl. fotoperiódusra érzékeny fajok virágzása; rügyek nyugalmi állapotának kialakulása évelő fás növényeknél ) Nem reakciók fotoperiodikus, fotomorfogenetikai (pl. etioláltság megszűnése a csíranövényeknél; szár megnyúlásának gátlása; hipokotil kampó kiegyenesedése; néhány mag csírázása ) Nem morfogenetikai fényreakciók antocianidinek és s más m flavonoidok szintézis zisének serkentése (hormonszint szabályozása; enzimek és más fehérjék szintézisének serkentése az etiolált levelekben megvilágítás után: kloroplasztisz fehérjék - LHCP, ribulóz- 1,5-biszfoszfát-karboxiláz/oxigenáz kis alegysége..; glikolsav oxidáz; glukóz-6-foszfát-dehidrogenáz; )

etioláltság megszűnése a csíranövényeknél; szár megnyúlásának gátlása; hipokotil kampó kiegyenesedése; néhány mag csírázása ) Nem morfogenetikai fényreakciók antocianidinek és s más m flavonoidok

19 Speciális növényi n nyi anyagcsere II. Fitokróm rendszer II. Fitokróm in vivo lokalizáci ció: P660 diffúz z eloszlás s jellemző P660 P730 átalakuláskor a diffúz z eloszlás megszűnik és s a fitokróm meghatározott helyeken összpontosul a P730 kötődése k intracelluláris ris receptorokhoz a funkció szempontjából l fontos P730 P660 átalakuláskor a fitokróm újra visszatér r a kiindulási diffúz z eloszlásba sba P660 PR: : ez a forma a vörös v s fényt f abszorbeálja A sötétben s tben nőtt n növényben n nyben vagy magban a fitokróm P660 (PR) ) formában van jelen - ez a forma kék k k színű. P730 PFR: : sötétvs tvörös s fényt f abszorbeálja a legtöbb esetben a PFR a fiziológiailag aktív forma -zöldeskék színű pigment

P730 kötődése k intracelluláris ris receptorokhoz a funkció szempontjából l fontos P730 P660 átalakuláskor a fitokróm újra visszatér r a kiindulási diffúz z eloszlásba sba P660

20 Speciális növényi n nyi anyagcsere II. Fitokróm rendszer III. A P660 (PR) P730 (PFR FR) átalakulás fototranszformáci ció a fehérje konformáci cióváltozáson megy keresztül: Fehér r fény f a P660 és s a P730 egyaránt gerjesztődik, a fitokróm ciklus folyamatos antocián pool teljes (jelentős fitokróm intermedier arány az össz- fitokrómban mban)

cióváltozáson megy keresztül: Fehér r fény f a P660 és s a P730 egyaránt

21 Antociánok nok fényindukált szintézis zisének vizsgálata Raphanus sp. hipokotilban különböző megvilágítási feltételek telek között k nevelt 1 hetes retek (Raphanus( sp.) csíran ranövénykék (2 nap s nap eltérő körülmény) etiolált lt fehér r fényf vörös s fény f (660 nm) (2 nap sötétben tben majd 5 15 perc extrakciós idő szűrés kíméletes bepárl rlás vízlégszivattyúval val max.. 40 ºC melegítés preparátumok kromatografálása - szilikagél vékonyrétegen a kifejlesztett réteg r szárítása sa UV lámpa l - kiért rtékelés Antocián tartalom: etiolált lt < vörös s fényen f nevelt < fehér r fényen f nevelt Sötétben tben nevelt növényben n nyben megindul fehér r fényen f nevelt növényben nyben végbe v megy az antocián szintézis zis

22 Speciális növényi n nyi anyagcsere III. Nikotin bioszintézise zise a piridin bioszintézishez zishez a poliaminok bioszintézis ziséhez egyaránt szorosan kapcsolódik Nikotin besorolása: sa: Azotoidok anyagtörzse Alkaloidok osztálya Ornitin eredetű alkaloidok rendje Pirrolidin alkaloidok Nikotin a dohány (Nicotiana( tabacum L.) ) főf alkaloidja Mellékalkaloidok kalkaloidok: nornikotin nikotorin A dohány alkaloidjai eredményesen extrahálhat lhatóakak enyhén n lúgos l ph-n szerves oldószerekkel Hidrofób b szennyezésekt sektől l mentesíthet thető a kivonat savas ph-n kirázással

23 Nikotin bioszintézise zise Cz.P.T

24 Cz.P.T

25 Nikotintartalom vizsgálata különfk nféle dohányokban és s keverékben kben Különböző dohányt nytípusok extraktum Kivonatok szűrése se üvegszűrőn n bepárl rlás Fontos: a nikotin sárgs rgásbarna folyadék k a kinyerés körülményei között! k bepárl rlás s vízlv zlégszivattyúval val a vízcsap v elzárása előtt a vákuumot v kell megszűntetni! Titrálás - metilvörös mellett hagyma színig dohánymint nyminták k nikotin tartalma fogyott 0,005 N HCl ml/súly ly g mértm rtékegységbengben

26 Speciális növényi n nyi anyagcsere IV. Purin alkaloidok bioszintézise zise Kapcsolódik a nukleinsav anyagcseréhez nukleotid - nukleozid pool Purin alkaloidok besorolása: sa: Azotoidok anyagtörzse Egyszerű speciális azotoidok osztálya Purinszármaz rmazékok rendje Purin alkaloidok Élettani hatások: Koffein: központi k idegrendszeri légzés s stimuláns Teobromin és teofillin: értágító,, vízhajtv zhajtó és s szív stimuláns koffein > teobromin > teofillin (apoláris > poláris)

27 Purin alkaloidok bioszintézise zise Cz.P.T

28 Tea és s kakaó alkaloidjainak vizsgálata 1 gramm minta extrakció Szűrés üveggyapoton vízlégszivattyúvalval bepárl rlás Bepárl rlási maradék k felvétele kloroformban centrifugálás s ( g) Minta felvitele szilikagél vékonyrétegre kifejlesztése se réteg r szárítása sa Kiért rtékelés s UV lámpal kromatogramm Koffein foltok lekaparása Koffein-elu eluátum centrifugálása UV tartományban (265 nm) eluálás kloroformmal spektrofotometria, Kvarc küvetta szüks kséges UV tartomány (100nm nm)

Hasonló dokumentumok

lettani és vizsgálatok

lettani és vizsgálatok Fejlődésélettani lettani és speciális növényi n nyi anyagcsere vizsgálatok Fejlődésélettan A növények egyedfejlődése során minőségi (fejlődés) és mennyiségi (növekedés) változások egyaránt bekövetkeznek