Стресс и его регуляция. Концепция стресса Селье презентация

«Стресс» - совокупность неспецифических (общих) ответных реакций, возникающих в ответ на действие любого неблагоприятного фактора.
«Генерализованный адаптационный синдром» - способность организма под действием стресса сохранять относительную стабильность внутренней среды
Стресс имеет 3 основных фазы:
Первичная стресс-реакция (фаза тревоги)
Адаптация (резистентность)
Истощение и повреждение

С.1

а) Вызывающее защитную реакцию неблагоприятное воздействие (количественная сторона раздражителя)
б) Комплекс ответных изменений, как специфических, так и неспецифических, которые возникают в ответ на неблагоприятный фактор (водный, солевой, осмотический стресс)

Адаптация (приспособление) – один из механизмов устойчивости – способности организмов противостоять воздействиям и возвращаться в исходное состояние после каких-либо нарушений

С.3

движение), влага (включая осадки в разных формах, влажность почвы, влажность воздуха);
Эдафические (или почвенно-грунтовые) – механический и химический состав почв, их физические свойства и т.д.;
Топографические – условия рельефа.

Биотические факторы подразделяют на:

Фитогенные – влияние растений-сообитателей как прямое (механические контакты, симбиоз, паразитизм, поселение эпифитов), так и косвенное (фитогенные изменения среды обитания для растений);
Зоогенные – влияние животных (поедание, вытаптывание и прочие механические воздействия, опыление, распространение зачатков, косвенное влияние на среду);
Микробогенные – влияние микроорганизмов;
Микогенные – влияние грибов.

С.5

– фаза адаптации
III – фаза истощения ресурсов надежности.

С.7

проницаемость мембран деполяризация мембран
снижение рН цитоплазмы активация гидролаз
усиление процессов распада полимеров

Наблюдается:
торможение синтеза белка, образование «стрессовых гранул» в цитоплазме
торможение процессов транскрипции и репликации синтез ряда стрессовых белков
активация сборки элементов цитоскелета,увеличение вязкости цитоплазмы.
торможение фотосинтеза
первоначальная активация дыхания, затем его ингибирование
перераспределении углерода из СО2, усвоенного в процессе фотосинтеза: увеличивается включение в аланин, малат, аспартат.
активация свободнорадикальных процессов.

С.8

структурой (корректирующий фактор)
Мономерные соединения могут служить субстратом для синтеза стрессовых белков, фитогормонов и др.
3) Мономеры используются в качестве субстратов дыхания (энергетическая роль)
4) Продукты катаболизма связывают воду, что обеспечивает ее сохранность в клетке
5) Продукты деградации белков и липидов обладают свойствами активаторов и ингибиторов процессов метаболизма (регуляторная роль)

С.9

Сдвиг гормонального баланса:
Увеличивается количество АБК, этилена, жасмоната (ингибиторов роста)
Уменьшается количество ауксина, цитокинина, гиббереллинов (стимуляторов роста и развития)
Происходит «торможение» гормонального обмена

гидролитических и катаболических реакций и усиление процессов синтеза
Продукты распада способствуют «готовности» обмена к перестройке
Стабилизация мембран
Повышение активности митохондрий, хлоропластов и уровня энергообеспечения.
Снижение генерации АФК
Увеличение роли компенсаторных шунтовых механизмов (пентозофосфатный путь дыхания)

С.10

На уровне целого организма:

Возникают конкурентные отношения за физиологически активные и питательные вещества
Это позволяет растению формировать в минимальное количество генеративных органов
Благодаря переброске питательных веществ из нижних листьев сохраняются жизнеспособными более молодые – верхние
На популяционном уровне:

Сохранение индивидуумов, обладающих широким диапазоном реакций на экстремальный фактор
В стрессовую реакцию включается естественный отбор, в результате которого появляются более приспособленные организмы и новые виды

С.11

числа крист в митохондриях

Деструкция ядра

Энергетическое истощение клетки

Сдвиги физико-химического состояния цитоплазмы

Необратимые повреждения клетки

С.12

осуществлять жизненный цикл в условиях действия стрессоров

Типы устойчивости растений (по факторам)

Жароустойчивость
Холодоустойчивость
Радиоустойчивость
Устойчивость к осмотическому стрессу и т.д.

Агрономическая устойчивость – это способность растений давать высокий урожай в неблагоприятных условиях. Степень снижения урожая под влиянием стрессовых условий является показателем устойчивости растений к ним.

систем, обеспечивающих повышение устойчивости и протекание онтогенеза в ранее неблагоприятных для него условиях

экстремальным воздействиям – зона резистентности
Адаптация в зоне толерантности базируется на изменении метаболизма и энзиматической активности
В зоне резистентности организм работает не на нормализацию метаболизма, а на репарацию повреждения и увеличение времени жизни клеток при экстремальных изменениях условий среды

Зона толерантности

резистентности

резистентности

стратегия Левитта

С.18

новым стрессовым условиям, затрагивают изменения в экспрессии генов, метаболизме, физиологических функциях и гомеостазе (закаливание растений). Происходит при жизни организма и не наследуется. Осуществляется в пределах нормы реакции – и наследственно обусловленной амплитуды возможных изменений в реализации генотипа.

Акклиматизация – это адаптивный процесс, при котором организм приспосабливается к изменению нескольких параметров окружающей естественной среды, в то время как акклимация – это приспособление, наблюдаемое в лабораторных условиях.

В отличие от генетической адаптации эти адаптивные реакции протекают исключительно на фенотипическом уровне.

С.19

с G-белками;
2. Рецепторы, ассоциированные с ферментами;
3. Рецепторы – ионные каналы.

G-белок эффекторный белок

Схема функционирования G-белка по
аналогии с метаболизмом животных

Аденилатциклазная система

3. Ca2+ -кальмодулиновая система

4. Продукты катаболизма

5. Лектины

азотфиксирующих бактерий — ризобий.

Схема взаимодействия лектина с молекулой углевода (в данном случае с производным сахара галактозы).

С.32

процессинг (созревание) предшественника иРНК, а также деградация предшественника иРНК
Уровень трансляции
Регуляции может подвергаться собственно синтез белка, его последующий процессинг либо деградация предшественника или самого белка после завершения процессинга
Уровень зрелых белков
Регуляция может реализоваться в процессах фосфорилирования-дефосфорилирования белков, а значит в изменении их свойств, в сдвигах каталитической активности под действием вторичных мессенджеров и др. процессов.

С.33

сигнала

С.35