Przeczytaj
FitohormonyFitohormony, zwane inaczej hormonami roślinnymi lub regulatorami wzrostu i rozwoju, to cząsteczki regulujące różnorodne procesy fizjologiczne roślin, w tym procesy rozwoju i wzrostu. Są to aktywne związki chemiczne działające w bardzo niskich stężeniach (rzędu 10Indeks górny -6-6 mol/dmIndeks górny -3-3). Fitohormony mogą być syntetyzowane w rozmaitych częściach roślin: zarówno w wierzchołkach pędów, jak i w korzeniach czy dojrzewających owocach. W odróżnieniu od hormonów zwierzęcych mogą działać w miejscu powstania, choć także transportowane są do innych rejonów rośliny.
Od hormonów zwierzęcych różni je także to, że poszczególne fitohormony wpływają na wiele różnorodnych procesów zachodzących w roślinie. Nie podlegają centralnej regulacji, a ich działanie w dużej mierze zależy od stężenia pozostałych hormonów. Fitohormony kontrolują wzrost i rozwój rośliny przez stymulację (zwiększanie odpowiedzi) bądź inhibicję (hamowanie). Właściwa reakcja rośliny zależy najczęściej nie od stężenia pojedynczego fitohormonu, ale następuje na skutek zmian w stosunkach ilościowych między poszczególnymi fitohormonami.
Fitohormony uczestniczą również w obronie rośliny przed patogenami.
Auksyny
Pierwszym poznanym fitohormonem była auksyna – kwas indolilooctowy (IAA – ang. indolyl‑acetic acid). Prekursorem biosyntezy tego związku jest tryptofan. Główna funkcja auksyn polega na stymulacji wzrostu komórek na długość. W jaki sposób auksyny pobudzają wzrost komórek roślinnych? Otóż w błonach komórkowych znajdują się białka wiążące auksyny. W wyniku ich połączenia następuje pobudzenie pompy protonowej. Wówczas do ściany komórkowej przenikają protony (HIndeks górny ++), co prowadzi do jej zakwaszenia. Zmiana pH ściany komórkowej skutkuje m.in. aktywacją enzymów hydrolizujących hemicelulozęhemicelulozę, co skutkuje rozluźnieniem struktury ściany komórkowej. Większa plastyczność ściany komórkowej umożliwia powiększanie się komórki.
Wrażliwsze na działanie kwasu 2,4‑dichlorofenoksyoctowego są rośliny dwuliścienne niż jednoliścienne. Ta syntetyczna auksyna hamuje wzrost i rozwój roślin, dlatego wykorzystywana jest jako środek przeciwko dwuliściennym chwastom.
Cytokininy
Cytokininy są grupą fitohormonów będących pochodnymi adeniny. Ich działanie jest szczególnie istotne w komórkach, w których zachodzą intensywne podziały komórkowe.
Gibereliny
Gibereliny współdziałają z auksynami. Wpływają na rozwój łodygi i liści, zaś na korzenie mają niewielki wpływ.
Funkcja giberelin, podobnie jak i auksyn, polega na zwiększeniu plastyczności ściany komórkowej. Jednak ich działanie opiera się na hamowaniu aktywności peroksydazperoksydaz, które biorą udział w usztywnianiu ścian komórkowych. Należą do terpenów, czyli związków organicznych, których szkielet chemiczny składa się z jednostek izoprenu.
Największe ilości giberelin znajdują się w nasionach.
Etylen
Etylen jest gazowym fitohormonem będącym zarówno stymulatorem, jak i inhibitorem rozwoju roślin. Jego działanie stymulowane jest przez auksyny. Jest najprostszym alkenem (węglowodorem nienasyconym) o wzorze CIndeks dolny 22HIndeks dolny 44.
Kwas abscysynowy (ABA)
Produkowany głównie podczas niesprzyjających warunków środowiskowych – głównie związanych z niedoborem wody (susza). Ze względu na budowę chemiczną należy do terpenów, czyli węglowodorów pochodnych izoprenu.
Brassinosteroidy
Są to steroidowe hormony roślinne. Działają w miejscach ich syntezy. Pierwszym zidentyfikowanym związkiem z tej grupy był brasinolid, wyizolowany z pyłku rzepaku.
Współdziałanie fitohormonów
Współdziałanie fitohormonów wykorzystuje się w roślinnych hodowlach in vitro („w szkle” – prowadzone poza organizmem badania przebiegu jego procesów biologicznych, w warunkach laboratoryjnych). W zależności od wzajemnych proporcji auksyn i cytokinin można uzyskać – z wyizolowanych w warunkach sterylnych fragmentów tkanek roślinnych – rozrost tkanki niezróżnicowanej, tzw. kallusakallusa, a także inicjować powstawanie pędów i korzeni. Fragmenty tkanek roślinnych umieszcza się w szklanych naczyniach z odpowiednią pożywką, która zawiera niezbędne substancje mineralne i organiczne, a także fitohormony w odpowiednich stężeniach.
Stosowanie mieszanki fitohormonów zawierającej jednakowe stężenie auksyn i cytokin powoduje rozwój kallusa. W przypadku gdy mieszanina ta będzie zawierać wyższe stężenie auksyn niż cytokin, kallus będzie wytwarzał korzenie, zaś w sytuacji gdy stężenie cytokinin będzie wyższe niż auksyn, stymulowane będzie wytwarzanie pędu. W konsekwencji można w ten sposób uzyskać rośliny, co znajduje zastosowanie w rolnictwie do szybkiego namnażania roślin o pożądanych cechach.
Zależność cytokininy‑auksyny:
wysokie stężenie cytokinin i niskie auksyn – przyspieszone wytwarzanie pędu;
niskie stężenie cytokinin i wysokie auksyn – przyspieszone powstawanie korzeni.
Zastosowanie syntetycznych regulatorów wzrostu w rolnictwie
Do syntetycznych regulatorów wzrostu, które znalazły zastosowanie w rolnictwie, zaliczamy retardanty i morfaktyny.
Słownik
(gr. phytón – roślina, hormán – pobudzać) wytwarzane przez rośliny związki chemiczne regulujące ich wzrost i rozwój przez modyfikację przebiegu procesów metabolicznych
ruchowa reakcja wzrostowa organizmów na kierunkowe działanie światła; wzrost w kierunku źródła światła (np. pędów i ogonków liściowych) to fototropizm dodatni, natomiast wzrost w kierunku przeciwnym (np. korzeni) — fototropizm ujemny
hormony roślinne (fitohormony) uczestniczące m.in. w regulacji wzrostu wydłużeniowego komórek i w ich różnicowaniu, a także w rozwoju pyłku i łagiewki pyłkowej
niejednorodna grupa polisacharydów występujących, obok celulozy i pektyn w ścianie komórkowej roślin; w odróżnieniu od celulozy lepiej rozpuszczają się w wodnych roztworach zasad i łatwiej hydrolizują pod wpływem mineralnych kwasów; pełnią rolę substancji strukturalnej i zapasowej roślin
tkanka twórcza regeneracyjna o dużych cienkościennych komórkach, powstająca na powierzchni zranienia roślin, gł. drzewiastych; ma duże znaczenie w gojeniu się ran, zrastaniu tkanek w miejscu szczepienia, ukorzenianiu sadzonek
tkanka złożona z komórek zdolnych do podziałów mitotycznych, zapoczątkowująca nowe moduły organów roślinnych
enzymy katalizujące reakcje, w których akceptorem elektronu jest głównie nadtlenek wodoru (HIndeks dolny 22OIndeks dolny 22), redukowany do wody; grupą prostetyczną większości peroksydaz jest hem (zawierający jony żelaza); główną funkcją peroksydaz jest usuwanie z komórki (HIndeks dolny 22OIndeks dolny 22), powstającego w niektórych reakcjach utlenienia oraz w procesach redukcji tlenu
zespół komórek o określonej budowie i pochodzeniu, zajmujący dane miejsce w organizmie i pełniący odpowiednie funkcje
podstawowy rodzaj tkanki roślinnej wyróżniony ze względu na położenie (nigdy na powierzchni) i strukturę – dojrzała tkanka waskularna zawiera zwykle elementy trachearne i elementy sitowe, które tworzą waskularne pasma zwane wiązkami waskularnymi (przewodzącymi)