Extreme Enviroments Life Laboratory

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_06_AJ_EP Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
Advertisements

y.cz Název školyStřední odborná škola a Gymnázium Staré Město Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ AutorMgr. Roman Chovanec Název šablonyIII/2.
Jméno autora:Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_AJ_ACH Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková.
Jméno autora:Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu:VY_32_INOVACE_07_AJ_ACH Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková.
1 VUT v Brně Fakulta chemická Ústav fyzikální a spotřební chemie Miroslav KALOČ 2 2 VŠB-TU Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství Katedra.
Water – 9.ročník Základní škola Jakuba Jana Ryby Rožmitál pod Třemšínem Efektivní výuka pro rozvoj potenciálu žáka projekt v rámci Operačního programu.
Nutritional aspects of health consumers – diet, health and well-being food components  High biological value protein  Micronutrients – vitamins A 1,
Jitka Škopová & Radek Marták ALCOHOLS. Main characteristics: Contains -OH hydroxyl group Common formula is R-OH –alcohols: R is alkyl group (e. g. methyl,
Tutorial: Physics Topic: Cooling engine system Prepared by : RNDr. Ondřej Jeřábek Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_13_AJ_ACH Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková.
Tutorial: Physics Topic: Accumulator Prepared by: RNDr. Ondřej Jeřábek Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován.
Pracovní list - pro tisk Vloženo z stress.pptx Začátek.
Podpora rozvoje cizích jazyků pro Evropu 21. stol. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním.
Růstová analýza Stanovení rychlosti růstu M. Barták OFAR ÚEB PřF MU Brno.
Tutorial: Physics Topic: Catalyst Prepared by : RNDr. Ondřej Jeřábek Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_16_AJ_FT Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
Tutorial: Physics Topic: Alternator Prepared by: RNDr. Ondřej Jeřábek Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován.
Tutorial: Obchodní akademie Topic: Logical Functions Prepared by: Mgr. Zdeněk Hrdina Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je.
y.cz Název školyStřední odborná škola a Gymnázium Staré Město Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ AutorMgr. Roman Chovanec Název šablonyIII/2.
Tutorial: Mechanik - elektrotechnik Topic: Basics of electrical engineering the 2nd. year Measuring inductance Prepared by: Ing. Jiří Smílek Projekt Anglicky.
ČVUT FEL Praha – Katedra elektrických pohonů a trakce ESEM1/ 1 ELECTRIC CURRENT AND ITS EFFECTS ELECTRIC CHARGE AND CURRENT VOLTAGE, CURRENT, RESISTANCE.
Jméno autora:Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu:VY_32_INOVACE_10_AJ_ACH Ročník:1. – 4. ročník Vzdělávací oblast:Jazyk a jazyková.
 Piston pumps are a type of water pumps which cause the liquid to flow using one or more oscillating pistons.
2014 BACTERIA AND ALGAE Výukový materiál MB Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem.
ATMOSPHERE AND ITS PROTECTION Výukový materiál EK Tvůrce: Mgr. Alena Výborná Tvůrce anglické verze: Mgr. Miloslava Dorážková Projekt: S anglickým.
Jméno autora: Mgr. Mária Filipová Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_16_AJ_ACH Ročník: 1. – 4. ročník Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková.
STRUCTURE OF THE EUCARIOTIC CELL 2014 Výukový materiál MB Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt:
E COSYSTEM Výukový materiál EK Tvůrce: Ing. Marie Jiráková Tvůrce anglické verze: Mgr. Milan Smejkal Projekt: S anglickým jazykem do dalších předmětů.
E COSYSTEMS Výukový materiál EK Tvůrce: Ing. Marie Jiráková Tvůrce anglické verze: Mgr. Milan Smejkal Projekt: S anglickým jazykem do dalších předmětů.
Ekofyziologie rostlin a mikroklima porostu (Photosynthesis and transpiration are coupled due to microclimate of a stand) Miloš Barták podzim 2012 Ústav.
Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Tutorial:
2014 CELL DIVISION Výukový materiál MB Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem.
BACTERIA Výukový materiál OR Tvůrce: Mgr. Alena Výborná Tvůrce anglické verze: Mgr. Miloslava Dorážková Projekt: S anglickým jazykem do dalších.
LICHENS Výukový materiál OR Tvůrce: Mgr. Alena Výborná Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem do dalších předmětů.
2014 PROKARYOTIC CELL Výukový materiál MB Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Jana Dümlerová Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál.
(Zlín Region). List of breweries Brewery Uherský Brod Bon Zašová Černý orel Kroměříž Valášek Vsetín Zlínský švec Malenovice Brewery Rožnov Maxmilian Kroměříž.
201 4 MUTATIONS Výukový materiál GE Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem do.
VEGETATIVE ORGANS Výukový materiál OR Tvůrce: Mgr. Alena Výborná Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem do.
Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/ je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Tutorial:
2014 ALGAE Výukový materiál MB Tvůrce: Mgr. Šárka Vopěnková Tvůrce anglické verze: ThMgr. Ing. Jiří Foller Projekt: S anglickým jazykem do dalších.
PRIMATES Výukový materiál OR Tvůrce: Mgr. Alena Výborná Tvůrce anglické verze: Mgr. Miloslava Dorážková Projekt: S anglickým jazykem do dalších.
Název SŠ: SŠ-COPt Uherský Brod Autor: Ing. Hana Kubišová, Ph.D. Název prezentace (DUMu): Defects of Guns Název sady: Technical English for students of.
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu DUM Škola budoucnosti s využitím IT VY_3_INOVACE_ANJ35 Název školy SPŠ a.
Elektronické učební materiály - II. stupeň Anglický jazyk Autor: Petra Skotnicová NATURE - WEATHER - SEASONS WEATHERFORECAST WEATHERSEASONS It´s sunny.
Základní škola Velké Karlovice, okres Vsetín ŠKOLA: Základní škola Velké Karlovice, okres Vsetín Mgr. Pavla Šrubařová AUTOR: Mgr. Pavla Šrubařová VY_22_INOVACE_AKON_20_First_aid.
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu VY_32_INOVACE_AJ_3_FIG_01_HEALTH.
ZŠ Týnec nad Labem AUTOR: Lenka Hrnčířová VY_32_INOVACE_15_Konverzace v Aj 6. ročník_ Reading Téma: Reading CZ.1.07/1.4.00/
Technology and nutrition of maize
Elektronické učební materiály – II. stupeň Fyzika 8
Vliv extrémně kyselého prostředí na rostliny
CHROMOSOMAL MUTATIONS
Název školy Gymnázium, střední odborná škola, střední odborné učiliště a vyšší odborná škola, Hořice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název materiálu.
Weather VY_22_INOVACE_01_25
PLANT POPULATIONS 2014 Výukový materiál EK
Denní chody fotosyntetických procesů
The distribution of plants, where can plants grow
Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
WHAT IS BLUE? Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým.
Stresová fyziologie rostlin
Různé algoritmy mají různou složitost: O(n), Ω(n2), Θ(n·log2(n)), …
Petr Michálek Datum konání:
Mgr. Zdenka Fohlerova, Ph.D.
Název školy Gymnázium, střední odborná škola, střední odborné učiliště a vyšší odborná škola, Hořice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název materiálu.
(XI.) Digital model of aortic function (XVI.) Blood flow in veins
Anna Vildomcová Datum konání:
NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Strančice, okres Praha - východ
ZŠ Týnec nad Labem AUTOR: Lenka Hrnřířová
Transkript prezentace:

Extreme Enviroments Life Laboratory Vliv chladu a mrazu Effects of low and freezing temperature Miloš Barták OFAR ÚEB PřF MU, Extreme Enviroments Life Laboratory fdroje obrázků a informací v prezentaci uvedených: ac.ksu.edu.sa/sites, Schaberg 2010 (USDA Forest Service), Pearce 2001(Ann. Bot.), MIZ MEDI Hosp. Preservation of Germs, Jiří Zámečník, Iva Faberová (VÚRV), Lukatkin et al. (2012), Kawahara (INTECH Open)

Teplotní stress / temperature stress Temperature stress: Low or high temperature, called frost injury or heat injury, respectively. 2.1 Frost ( freezing )injury The injury is caused by low temperature below freezing point (〈 0℃),companied with frost.

INTECH OPEN, 2013

2.1.1 Mechanism of freezing (frost )injury 2.1.1.1.Freezing:(intercellular and intracellular freezing) (1) Intercellular freezing Freezing ice Intercellular freezing occurs when temperature falls gradually.

Growth–melt asymmetry in ice crystals under the influence of spruce budworm antifreeze protein Natalya Pertaya1, Yeliz Celik1, Carlos L DiPrinzio1, J S Wettlaufer2,3, Peter L Davies4 and Ido Braslavsky1,5 Published 10 September 2007

John et al. (2009): Ice recrystallization inhibition proteins (IRIPs) and freeze tolerance in the cryophilic Antarctic hair grass Deschampsia antarctica E. Desv.

Diferenční skanovací kalorimetrie

Diferenční skenující kalorimetr (DSC) je vhodný přístroj pro měření a interpretaci fázových přechodů vody v rostlinách. DSC se většinou používá pro přímé měření skelných přechodů a teploty ledové nukleace s následným vyhodnocením pomocí termické analýzy. Teplotní podmínky a úrovně hydratace při kterých se začíná tvořit sklo byly porovnány na základě rozdílných mechanismů tolerance nízkých teplot rostlin z přirozených podmínek.

(2)Intracellular Freezing : Intracellular freezing often occurs when temperature falls suddenly. Ice results in the direct injury in cytoplasm, biomembrane and organelle, and damages to cell compartmentation and metabolic disorder. Much more serious damage is caused by Intracellular Freezing than by Intercellular Freezing. 2.1.1.2 damage of protein: Sulfhydryl group hypothesis(disulfide bridge hypothesis )

Before freezing frozen defrozen —SH HS— Before freezing frozen defrozen S —SH H S— HS— —S—S— SH S —S— —S—S— —S—S— SH —S—S— —S—S— Illustration of sulfhydryl group hypothesis

Supported Exp: (1) -S-S一increase and soluble -SH decrease after plant tissue faces to freezing. (2) Less-S-S-and -SH of protein in the resistant-freeze plants. (3) The plant with free-SH,glutathione, is more resistant to freeze. (4) Artificial -SH,mercapthanol increases resistance of plant to low temperature.

2.1.1.3.Damage of biomembrane Electric conductivity↑,cell material leakage↑,photochemical activity and ATP production ↓, while photoinhibition ↑,CF1 and PC depart from membrane. Change in state of lipid and protein denuturation

2.1.2 Chilling injury Chilling injury in tropical or subtropical plants is caused by temperature above 0℃ (freezing point ).. Maize, cotton rice seedling——10℃。 Rice pollen-mother cell division,23℃ for O. sativa and 20℃ for O. japonica. Banana tree——13℃。 Oak tree——5℃。

Chilling stress Freezing stress

2.1.2.1. Change in state of lipid liquid-crystalline state Low temperature Solid-gel state Electric conductivity as an index for resistance to low temperature in pruduction

Metabolism disorder (1)Uptake function of roots declines and water balance disorders Transpiration>water absorption. The plant loss water and leaf curl 。 (2)Photosynthetic rate lowers 。 Photosynthesis< respiration, starvation to death Rubisco losses activity under low temperature,PSP uncouples and free radicals breaks suddenly.

(3)Aerobic respiration decreases and anaerobic respiration increases。 Cytaa3 activity ↓, respiratory electron transport and phosphorylation activities ↓. Ethanol poison. (4) Organic substance degrades。 protease↑,protein↓,RNA、ATP ↓.

Čerň střídavá je druh vřeckovýtrusné houby, způsobující skvrny na listech nebo poškození různých orgánů u celé řady druhů rostlin Chilling stress--the key predisposing factor for causing Alternaria alternata infection and leading to cotton (Gossypium hirsutum L.) leaf senescence. Zhao J, Li S, Jiang T, Liu Z, Zhang W, Jian G, Qi F - PLoS ONE (2012)

Physiological reaction of plant to low temperature (1) Water content, metabolism, growth decrease . Total water content↓,bound water↑,free water and ratio (free water/bound water) ↓。 (2) Protective substances increase。 NADPH——reduces-S-S- to - SH,ATP and sugar↑, bound water↑.

(3) Unsaturated fatty acid increase in membrane。 Unsaturated fatty acid↑ and saturated one ↓. (4) ABA↑,GA↓, dormancy appears. (5) Proteins-resistant to freezing accumulations. Freezing resistant protein —— Ice-Box——The genes expression induced by freeze——freeze-resistant protein.

Methods to increase the resistance to low temperature。 (1) The resistant cultivars. (2) Low temperature hardening. (3) Chemical control. ABA ,CCC,PP330,Amo-1618). (4) Others. PK application, keep warm with artificial things.

Total photosynthetic rate Respiration rate Pn

Zimní poškození

Mean cold tolerance (ºC) Cold tolerance of several north temperate conifers (sampled in Wolcott, VT on March 3, 1998) Species Mean cold tolerance (ºC) Red spruce -38.1 White pine -59.5 Eastern hemlock -61.0 White spruce -90.0 Red pine -90.0 DeHayes et al. 2001

2003 – high winter injury year Picea rubra

Mechanisms for acid-induced freezing injury of red spruce H+ displacement of membrane-associated Ca (-20%, P<0.05) Acid deposition (H+) Foliar Ca leaching (2-8X increase, P<0.05) Membrane destabilization (+20%, P<0.05) & reduction in messenger Ca Reduced cold tolerance (-10%, P<0.05) Increased susceptibility to freezing injury DeHayes et al. 1999, Schaberg et al. 2000, Schaberg et al. 2001

Responses to Chilling Lipid composition of a plant’s membranes can help predict whether the plant will be sensitive or resistant to chilling The more unsaturated the membrane lipids are, the more resistant the plant is to chilling Supercooling – survive as low as –40oC Limits ice crystal formation to extracellular spaces Antifreeze proteins

Dámy a pánové, Děkuji Vám za pozornost