Hormony roślinne (fitohormony)
Hormony roślinne: To związki chemiczne syntetyzowane w pewnych częściach rośliny służące do "komunikacji" pomiędzy poszczególnymi jej częściami. Działają w bardzo małych stężeniach i wywołują reakcje fizjologiczne w danej części rośliny. Wywołują wiele różnych reakcji, dlatego trudno ustalić jaki hormon zadziałał i spowodował taką, a nie inną reakcję. Mogą one działać stymulująco bądź hamująco.
Ze względu na zakres działań wyróżniamy: aktywatory inhibitory auksyny kwas abscysynowy (ABA) etylen etylen cytokininy gibereliny Ze względu na miejsce wytwarzania wyróżniamy: endogenne egzogenne wytwarzają syntetyczne samodzielnie preparaty rośliny
Wyróżniamy 5 głównych grup hormonów roślinnych: Auksyny (uczestniczy w reakcjach fototropicznych i geotropicznych). Gibereliny (odpowiedzialne za strzelanie w pęd kwiatowy ). Cytokininy (budowa zbliżona do adeniny, stymulacja podziałów komórkowych mitozy, a dokładniej cytokinezy, składnikiem pożywek w hodowli tkanek i komórek). Kwas abscysynowy (ABA, reakcje na czynniki stresowe). Etylen (gaz, wpływa na starzenie i dojrzewanie).
AUKSYNY = kwas indolilooctowy (IAA). Miejsce syntezy - w młodych częściach roślin, w których odbywa się intensywny podział komórek: wzrost komórek na długość, hamowanie wzrostu pędów bocznych (ścięcie wierzchołka wzrostu powoduje rozrost pędów bocznych), stymulowanie wzrostu korzeni, hamowanie opadania liści i owoców, stymulowanie podziałów komórkowych w tkance przyrannej, indukowanie wytwarzania owoców z pominięciem zapylenia (partenokarpia), kształtują pierwotne i wtórne tk. przewodzące (kambium).
Syntetyczne auksyny stosuje się do ukorzeniania sadzonek (przyspiesz wzrost korzeni bocznych) i przyspiesza wzrost i rozwój roślin. Stosowana w dużych stężeniach jako herbicyd do niszczenia wrażliwych na nią chwastów dwuliściennych (nie są na niż wrażliwe jednoliścienne zboża).
CYTOKININY Miejsce syntezy stożek wzrostu korzenia. pobudzanie różnicowania chloroplastów, opóźnianie procesu starzenia się i hamowanie opadania liści, przerywanie stanu spoczynku i pobudzanie kiełkowania nasion, stymulowanie wzrostu pędu głównego bez hamowania wzrostu pędów bocznych, stymulowanie podziałów komórkowych.
W jaki sposób cytokininy oddziaływuja z auksynami? Rozwój pędów bocznych Rozwój korzeni bocznych cytokininy wysokie stężenie niskie stężenie auksyny niskie stężenie wysokie stężenie
GIBERELINY Miejsce syntezy - w merystemach wierzchołkowych korzeni, łodyg, w młodych liściach i w nasionach. stymulowanie wzrostu pędu głównego i hamowanie wzrostu p. bocznych, przerywanie spoczynku zimowego pąków roślin drzewiastych i spoczynku nasion (działa antagonistycznie do auksyn), przyspiesza zakwitanie niektórych roślin, stymulowanie podziałów komórkowych w tkance przyrannej, indukowanie wytwarzania owoców (z pominięciem zapylenia) u wybranych roślin, np.: u pomidora, ogórka i jabłoni.
Udział GIBERELIN w procesie rozmnażania roślin W kwiatach gdzie głównym źródłem giberelin są pręciki hormon ten zapewnia żywotność pyłku, a nawet, po zapłodnieniu żywotność zygoty. Gwałtowny wzrost łagiewki pyłkowej jak również zapłodnienie jest pod kontrolą giberelin. Wpływają również na płeć kwiatów, szczególnie roślin rozdzielnopłciowych. Wysoki poziom giberelin w tkankach lub dostarczenie ich z zewnątrz sprzyja tworzeniu się kwiatów męskich, czemu towarzyszy zwykle intensywny wzrost wegetatywny. Roślinami u których obserwowano takie działanie giberelin są: morwa, topola, klon oraz ogórek.
Udział GIBERELIN w indukcji kwitnienia Mogą one zastępować działanie światła lub niskiej temperatury u roślin wymagających dla kwitnienia długiego dnia lub chłodzenia. W przypadku indukcji kwitnienia u poszczególnych gatunków roślin musi zadziałać określona giberelina, w określonym stężeniu.
KWAS ABSCYSYNOWY Miejsce syntezy tkanki korzeni, nasion, owoców. hamowanie fotosyntezy, procesów wzrostowych, stymuluje rozwój łusek na pąkach wierzchołkowych, indukuje wytwarzanie warstwy odcinającej w ogonkach owoców i liści, co powoduje ich opadanie, przyspiesza starzenie się roślin, zamyka aparaty szparkowe (podczas suszy), wprowadza nasiona i pąki w stan spoczynku (hamowanie kiełkowania nasion).
KWAS ABSCYSYNOWY jego działanie względem innych hormonów działa antagonistycznie do auksyn hamuje elongację komórek i pobudza opadanie liści, działa odwrotnie do działania giberelin (spoczynek pąków bocznych), odwrotne działanie do cytokinin przyspiesza starzenie się organów roślinnych u roślin wieloletnich przed okresem zimy przyczynia się do rozwoju łusek ochronnych na pąkach wierzchołkowych
ETYLEN Powstaje on w owocach, w trakcie ich dojrzewania. przyspiesza dojrzewanie owoców, starzenie się roślin, przyspiesza opadania liści (przy zmniejszaniu stężenia auksyny i cytokininy). W miarę dojrzewania owocu powoduje: - przekształcanie skrobi w cukry proste (glukoza, fruktoza), - zmiana barwy zielonej na żółtą, pomarańczową czy czerwoną, - rozkład ściany komórkowej (mięknięcie owoców).
Ćwiczenie dla ucznia - 1 przyporządkuj charakterystyki (1 12 ) do odpowiednich fitohormonów (I V) 1. hamowania fotosyntezy, 2. pobudzanie owoców do rozwoju bez zapłodnienia, 3. starzenie się tkanek, 4. pobudza zamykanie aparatów szparkowych, 5. przerywa stan spoczynku nasion, 6. wydłużanie komórek w strefie wzrostu, 7. opóźnia procesy starzenia, 8. powoduje zmianę barwy z zielonej na pomarańczową czy żółtą, 9. hamowanie opadania liści i owoców, 10. pobudza ukorzenianie się sadzonek, 11. hamuje kiełkowanie nasion, 12. pobudza podziały komórkowe I auksyny, II cytokininy, III gibereliny, IV etylen, V kw. abscysynowy
Odpowiedzi ćw. 1 I auksyny 2, 6, 9, 10, II cytokininy 7, III gibereliny 5, 12, IV etylen 3, 8, V kw. abscysynowy 1, 4, 11.
Ćwiczenie dla ucznia - 2 Które hormony działają na: A podział komórek B rozwój pąków bocznych C dojrzewanie owoców D procesy starzenia E dominacje wierzchołkową F ruchy organów roślin G wydłużanie komórek
Odpowiedzi ćw. 2 A podział komórek A, G, C B rozwój pąków bocznych G, C C dojrzewanie owoców A, G, C, E D procesy starzenia ABA, E E dominacje wierzchołkową A F ruchy organów roślin A G wydłużanie komórek A, G, C
- pęd wykazuje geotropizm (-), a korzeń (+). - w reakcji geotropicznej uczestniczą auksyny. - korzeń i pęd wykazują odmienne reakcje na to samo stężenie auksyn. - auksyna w stężeniu stymulującym wzrost spodniej strony wierzchołka pędu hamowała wzrost spodniej strony wierzchołka korzenia
Wykrywanie auksyn etap 1
Wykrywanie auksyn etap 2
Wykrywanie auksyn etap 3
Reakcja fototropiczna związana jest z przemieszczaniem się auksyn. TEST 1
TEST 2
TEST 3
ĆWICZENIE 1, 2
ĆWICZENIE - 3
Ćwiczenie 4, 5
Wyjaśnienia do ćwiczeń Ć -1 Ć -2 Ć -3
Ć -4 Ć -5
Źródła: Biologia repetytorium, WSiP Biologia podręcznik zakres rozszerzony, WSiP