Избыточное увлажнение. Гипоксия и аноксия

1. Избыточное увлажнение. Гипоксия и аноксия

2. В зависимости от степени кислородной недостаточности различают:

неполное
удалении О2 из
среды
Гипоксия
Аэробное дыхание
сохраняется
Возрастает доля
гликолиза в синтезе АТФ
практически
полное отсутствие
О2
Аноксия
Аэробное дыхание
полностью исключается
C.1

3. В зависимости от способности выдерживать временное затопление водой растения подразделяют на:

О2 дефицит
чувствительные
Соя
О2 –дефицит
резистентные
Кукуруза
О2 –дефицит
наиболее
устойчивые
Стрелолист
C.2

4. Морфолого-анатомические приспособления к гипоксии

Аэренхима –
непрерывная
межклеточная полость,
обеспечивающая
транспорт О2
Аэренхима в коре стебля водного
растения Myriophyllum (по Даддаингтону, 1972)
C.3

5. Морфолого-анатомические приспособления к гипоксии

Гидатоды –
водяные
устьица
Кристаллики
NaCl
Пневматафоры дыхательные
корни
C.4

6.

Формирование аэренхимы в корне у риса
C.5

7.

Синтез этилена
метионин
1-аминоциклопропан1-карбоновая кислота
С.6

8.

Сохранение близкого к
нормальному
уровню содержания
кислорода в корневой ткани
Анатомоморфологические
приспособления
Гипо- и аноксия
Использование
внутренних
источников
кислорода
Участие
листьев
и чечевичек в
транспорте
кислорода из
атмосферы
Приспособление к
функционированию
при недостатке
или отсутствии кислорода
Снижение обмена
веществ
Удаление токсичных
продуктов
Метаболические
перестройки
Стабилизация
мембран
Трансформация
дыхательных
Аноксическое
путей
эндогенное
Торможение
распада
липидов
окисление
Возрастание доли
ПФП при гипоксии
Использование
Увеличение
доли гликолиза
при аноксии
Торможение распада
белков, синтез
аноксических белков
альтернативных
путей окисления
восстановленных
коферментов
Метаболизация
продуктов анаэробного
обмена
C.7

9.

Изменения под влиянием анаэробиоза соотношения
гликолиза (1, 1’) и пентозофосфатного пути (2, 2’) растений,
неустойчивых (1, 2) и устойчивых (1’, 2’) к недостатку кислорода
(по Чирковой, 2002)
C.8

10. Образование этанола и молочной кислоты в условиях кислородного дефицита

Глюкоза
Образование обоих
продуктов
сопряжено с
регенерацией НАД+.
Образование
этанола не приводит
к изменениям рН
цитозоля, тогда как
образование
молочной кислоты
вызывает ацидоз
C.9
2НАД+
Гликолиз
2НАДН
2 ПВК
ПируватСН3-СО-СОО- Лактатдекарбоксилаза
дегидрогеназа
Ацетальдегид
СН3-СОН
Алкогольдегидрогеназа
НАДН
НАД+
Этанол
СН3-СН2ОН
СО2
НАДН
НАД+
Лактат
СН3-СНОН-СОО-

11.

Различные пути окисления восстановленных
коферментов в условиях гипо- и аноксии у растений
ФГА – фосфоглицериновый альдегид, ФГК – фосфоглицериновая
кислота, ФЕП – фосфоенолпируват, ФПН2 – флавопротеин
восстановленный, ФП – флавопротеин окисленный
C.10

12.

Гигантская митохондрия у растений
1 — наружная митохондриальная мембрана; 2 — внутренняя
митохондриальная мембрана; 3 — кристы; 4 — митохондриальный
матрикс.
C.11

13.

Пути акклимации растений к аноксии:
• Активация гликолиза
• Изменения в экспрессии генов
• Влияние гормонов
C.12