Главная страница
qrcode

Задача Внеплановая осень


Скачать 302.24 Kb.
НазваниеЗадача Внеплановая осень
АнкорЗадача 7 (Внеплановая осень), сопр. текст, ЧаС.pdf
Дата21.09.2018
Размер302.24 Kb.
Формат файлаpdf
Имя файлаZadacha_7_Vneplanovaya_osen__sopr_text_ChaS.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипЗадача
#46036
Каталог

Задача 7. Внеплановая осень.
Слайд 2:
Условия задачи:

Осенью листья многих деревьев изменяют окраску на желтую, оранжевую и красную. Как можно запустить смену окраски летом? Опишите цепочку биохимических реакций, которые будут со временем приводить к смене цвета. Можно ли замедлить или обратить этот процесс осенью?
Слайд 3:
То есть нам надо:

Предложить способы запуска изменения окраски летом

Представить цепочку биохимических реакций к нашим способам

Выяснить возможно ли обратить или замедлить процесс осенью, а если можно, то пояснить как
Слайд 4:
Смена окраски происходит из-за изменения пигментного состава листьев. Летом в листьях в основном представлен хлорофилл, а осенью его концентрация падает одновременно с ростом кол-ва антоцианов (красно-фиолетовых пигментов) и каротиноидов (желто-оранжевых). Также стоит заметить, что летом каротиноиды тоже присутствуют в листьях, но их цвет незаметен из-за большого кол-ва хлорофилла.
Слайд 5:
Все методы создания «внеплановой осени» можно условно разделить на три категории: обработку биологически активным вещ-вом (жасминатами, этиленом и т.д.) – биохимические методы, биологические методы (ГМО, инфицирование вирусами) и глобальное изменение параметров внешней среды – физические методы. Теперь более подробно разберем методы по отдельности.
Слайд 6:
Как уже сказано, зеленым пигментом в растениях является хлорофилл. Уменьшив его содержание в листьях можно изменить его на более желтый благодаря каротиноидам в листьях. На слайде представлен биосинтез хлорофилла, он начинается с глутамата и 5-аминолевулината (АЛК). Одним из путей регуляции синтеза хлорофилла является регуляция кол-ва АЛК. Она чувствительна к освещенности, т.е. при уменьшении освещенности уменьшается кол-во хлорофилла и листья обесцвечиваются и желтеют.
Слайд 7:
Еще можно обработать FLU – ингибитором ферментов синтеза хлорофилла, производным протохлорофиллида.
Слайд 8:
Также можно ускорить деградацию хлорофилла. Это можно произвести инфицировав растение генно-модифицированным вирусом или бактерией, содержащими гены ферментов деградации хлорофилла (на рисунке), что приведет к усиленной экспрессии этих генов в растении и к уменьшению кол-ва хлорофилла.
Недостаток этого метода – снижение кол-ва хлорофилла, участвующего в фотосинтезе, пагубно сказывается на жизнедеятельности растения.

Слайд 9:
Кроме того, можно увеличить кол-во «осенних» пигментов. Это можно сделать аналогично, с помощью инфицирования ГМО, т.е. вирусами или бактериями.
Слайд 10:
На данном слайде представлена схема биосинтеза каротиноидов из изопентенилпирофосфата.
Слайд 11:
Здесь представлен синтез антоцианов из кумаровой кислоты (производное тирозина) и малонил-CoA.
Стоит отметить, что данный метод не оказывает такого пагубного влияния на жизнедеятельность растения как предыдущий, но он и не настолько эффективен, т.к. хлорофилл остается в больших кол-вах.
Слайд 12:
Еще один способ вызвать пожелтение листьев - запустить механизм опадания листьев, т.е. дефолиацию. Гормонально листопад запускается снижением уровня ауксинов и гиберрилинов и повышением синтеза этилена и жасмонатов. Для ее запуска следует применить этилен/жасмонаты, либо дефолианты. Дефолианты – вещ-ва запускающие опадание листьев, обычно активируют синтез этилена, либо сами разлагаются с выделением этилена.
Слайд 13:
В растении этилен выделяется в цикле Янга (схема на рисунке). На него тоже можно воздействовать с помощью ГМО. Также можно обрабатывать растение s- аденозилметионином – прямым прекурсором АСС, разлагающегося на этилен, синильную к-ту, воду и угл. газ.
Слайд 14:
На данном слайде представлен механизм действия этилена (у остальных гормонов он подобный). Он проникает через мембрану, связывется с рецепторами на ЭПР, они высвобождают EIN2, запускающий сигнальный каскад приводящий к экспрессии определенных генов, в том числе синтеза этилена, т.е. этиленовый сигнал усиливается.
Слайд 15, 16:
Одним из способов вызывания пожелтения листьев является создание неблагоприятных условий – растение завянет. Это может быть применение гербицидов, недостаток питательных вещ-в, тяжелые металлы и т.д.
Слайд 17:
Рассмотрим продление лета. Можно влиять на опадание листьев, т.е. увеличивать экспресию генов синтеза ауксинов и гиберриллинов с помощью ГМО, или обрабатывать ими же, либо редуцировать экспрессию этилена. Однако, образующийся в процессе опадания листьев пробковый слой будет мешать восстановлению функциональности и цвета листа.
Слайд 18:

Можно воздействовать упомянутыми способами на синтез пигментов, например цикл хлорофилла, каротиноидов и т.д.
Слайд 19:
Рассмотрим минусы способов.
Сложность выполнения характерна для изменения внешней среды (если растение большое), и использовании ГМО.
Гербициды и изменения концентрации пит. вещ-в могут вызвать гибель организма.
Слайд 20:
Рассмотрим преимущества.
Гормоны активируют естественные пути листопада, что не вредит растению.
Дефолианты, этилен и гербициды применяются в промышленности и легкодоступны.
Все методы, кроме использования гмо и регуляции пигментного синтеза действуют достаточно быстро и эффективно.
Слайд 21:
Выводы:

Наилучший метод – активация дефолиация, она эффективна, не вредит растению

Существут возможность «продлить лето» благодаря гормональной регуляциии
Слайд 22:
Спасибо за внимание!
Дополнительные слайды:
24 – пигменты
25 – цвет антоцианов
26 - синтез ауксина
27 – синтез гиберрилина
28 – порфобилиноген (прекурсор порфирина)
29 – виды антоцианов

перейти в каталог файлов


связь с админом