Белки водного дефицита у растений Выполнила: Киричук Ю. А. Гр. БИО – 01 - 07
Растения испытывают водный дефицит, когда скорость транспирации превосходит скорость поглощения воды корневой системой. Такая ситуация возникает при: n засухе, n в условиях почвенного засоления, n при низких температурах.
Снижение содержания воды в клетках при водном дефиците и увеличение концентрации ионов в цитоплазме вызывают различного рода нарушения в структуре и функциях биополимеров. n происходит денатурация белков и подавляется их ферментативная активность, n изменяется структура липидного бислоя мембран и нарушается их целостность.
На клеточном уровне водный дефицит выражается в потере тургора. На уровне целого растения водный дефицит часто проявляется в обращении градиента водного потенциала в системе почва-корень-побег и ингибировании роста.
В формировании механизмов устойчивости растений к водному дефициту вовлечены белки, выполняющие различные функции. Многие из них синтезируются de novo как ответная реакция растения на дегидратацию.
Lea-белки Lea (late embryogenesis abundant) – белки, первоначально идентифицированы как продукты генов LEA, экспрессирующихся в семенах в фазе их созревания и высушивания. Позже некоторые Lea-белки были обнаружены в вегетативных тканях растений в период потери ими воды при водном, солевом и низкотемпературном стрессах. Lea – белки в подавляющем большинстве гидрофильны. Многие из них обогащены аланином и глицином и лишены цистеина и триптофана.
Lea – белки в соответствии с их аминокислотными последовательностями и структурой объединяют в пять групп. n Lea-белки группы 1 характеризуются высоким содержанием заряженных аминокислот и глицина, что позволяет им эффективно связывать воду. n Lea – белки группы 2 выполняют функции шаперонов. n Lea – белки (группы 3 и 5) участвуют в связывании ионов, которые концентрируются в цитоплазме при потере клетками воды. n Lea- белки 4 группы могут замещать воду в примембранной области и этим поддерживать структуру мембран при дегидратации.
Шапероны и ингибиторы протеаз Шаперонами называют белки, которые связывают полипептиды во время их сворачивания (folding), т. е. при формировании третичной структуры, и сборки белковой молекулы из субъединиц, т. е. при формировании четвертичной структуры. Одна из главных функций шаперонов – сворачивание и разворачивание (unfolding), а так же сборка и разборка белков при их транспорте через мембраны.
Протеазы и убиквитины Убиквитины представляют собой низкомолекулярные (8, 5 к. Да) высоконсервативные белки. Присоединяясь к N-концу денатурированного белка, они делают белок доступным для действия протеаз. Таким путем осуществляется селективная деградация денатурированных белков.
Аквапорины Трансмембранное движение воды происходит в основном через водные каналы, образованные белками аквапоринами. За счет изменения числа водных каналов в мембране и их проводимости осуществляется быстрая регуляция трансмембранных потоков воды, это особенно важно при водном дефиците.
Скачать презентацию Белки водного дефицита у растений Выполнила Киричук Ю
Белки водного дефицита у растений.ppt