Radiační stres a fotosyntetické procesy u mechů a lišejníků

Mgr. Bc. Gabriela Krábková

Bachelor's thesis

Radiation stress and photosynthetic processes in mosses and lichens

Abstract:

Všechny fotoautotrofní organismy potřebují ke svému životu světelné záření. Lišejníky obsahující ve svých stélkách jak heterotrofní, tak autotrofní složku, jsou vystavovány velice náročným klimatickým podmínkám, například nízké teplotě, nedostatku vody a vysokému záření. Světelné záření ve velkém množství může mít na lišejníky škodlivé účinky. Při světelném stresu u nich dochází ke vzniku fotoinhibice fotosyntézy. Zablokováním fotosyntetického lineárního elektronového transportu dochází ve fotosyntetickém aparátu v thylakoidní membráně chloroplastu k akumulaci velkého množství energie, které musí být zpracováno. Pokud se tak neděje, rekombinací nábojů mohou vznikat radioaktivní formy kyslíku (ROS), které následně poškozují fotosystém II (PS II) a jeho součásti. Podobným mechanismem dochází i k fotoinhibici fotosystému I (PS I). Lišejníky se proti fotoinhibici mohou bránit různými deexcitačními mechanismy a specifickými reakcemi součástí fotosyntetického aparátu. Vznik a míra fotoinhibice nejsou způsobeny pouze světelným zářením, ale spolupodílí se na ní i další stresové faktory. Konkrétními příklady vzniku, průběhu a obrany proti fotoinhibici u rostlin a lišejníků jsem se zabývala ve své práci.

Abstract:

Each photoautotrophic organism needs a light for its life. Lichens that consist of heterotrophic and autotrophic components are exposed to varying climatic factors, for example low temperature, water deficiency, and high irradiance. High irradiance can have harmfull effects to lichens. Exposure to high irradiance can lead to photoinhibition. If photosynthetic linear electron transport is blocked by high irradiance, a big amount of energy is accumulated in photosystem II and several components of thylakoid membrane of chloroplast. If the energy does not pass through the linear transport chain, radioactive oxygen species (ROS) are produced in PS II by recombination of charges. In this way, ROS can cause damages to PS II and its components. Photoinhibition of PS I may also occur. It has, however, another mechanism of formation than photoinhibition of PS II. Plants and lichens have some protective mechanism aganist photoinhibition, for example deexcitation pathways and other specific reactions. Formation and extent of photoinhibition is influenced not only by amount of radiation, but also by other stress factors. Mechanisms behind photoinhibition and protection against photoinhibition of plants and lichens are described in this work.

Keywords

stres vysokou ozářeností, fotoinhibice, lišejníky

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2011
• Supervisor: prof. Ing. Miloš Barták, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Biology with a view to Education