7.11.2023

Kyslík a jeho deriváty: paradox toxicity a esenciality pri vývine a stresových odpovediach v rastlinách

RNDr. Zuzana Lukačová, PhD.

(Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Department of Plant Physiology, Slovak Republic)

Připojte se online: meet.google.com/qhf-etyu-sna

Kyslík je nevyhnutný pre prežitie všetkých aeróbnych organizmov, a teda aj vyšších rastlín. Je finálnym akceptorom elektrónov počas elektróntransportného reťazca v rámci procesov respirácie a tiež je esenciálnou zložkou množstva biomakromolekúl. Z hľadiska fyzikálno-chemického hľadiska ide o atóm so zaujímavými vlastnosťami: dva valenčné elektróny s paralelným spinom ho predurčujú k tomu, aby ochotne tvoril molekulové formy, respektíve podmieňujú jeho ďalšiu reaktivitu. Počas ontogenézy v rastlinných bunkách vznikajú rôzne molekuly odvodené od kyslíka, pričom ide najčastejšie o jeho fyzikálnu alebo chemickú aktiváciu, výsledkom čoho je vznik niekoľkých tzv. reaktívnych foriem kyslíka (ROS). Paradox ich pôsobenia spočíva v ich esencialite - ako molekuly sprostredkujú spúšťanie mnohých signalizačných kaskád, pri poškodení ich homeostázy však na druhej strane pôsobia ako oxidačné činidlá pre biomakromolekuly. Následkom môže byť poškodzovanie celej škály bunkových štruktúr, čo môže mať pre prežitie bunky devastačné následky. K porušeniu prísne regulovaných množstiev ROS dochádza buď tým, že sa v bunke zvýši ich produkcia, alebo sa poškodzujú systémy, ktoré ich množstvá za normálnych okolností spravujú (antioxidačné systémy). V živote rastlín dochádza k týmto udalostiam pomerne často. Ako organizmy sú vystavené širokej škále podmienok, ktoré nie sú vždy optimálne a bez možnosti lokomócie takto často čelia stresovým okolnostiam. Stav, ktorý sa na úrovni buniek v stresovaných rastlinách vyvíja často vedie k vývinu oxidačného stresu. Jemne nastavená rovnováha pozitívneho pôsobenia ROS sa tak posúva do negatívnej roviny.

CV přednášející ZDE.