Razumevanje rastlinskih hormonov, vrst, funkcij in koristi
Razumevanje rastlinskih hormonov, vrst, funkcij in koristi je zbirka nehranljivih organskih spojin (hranil), ki jih tvorijo naravno ali jih ustvarijo ljudje. na zelo majhnih ravneh lahko spodbuja, zavira ali spreminja rast, razvoj in gibanje (taksi) rastlin
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev žilnih rastlin
Rastlinski hormoni (fitohormoni)
Opredelitev rastlinskih hormonov
rastlinski hormoni, ali fitohormoni, je zbirka nehranljivih organskih spojin (hranil), tako naravnih kot umetnih, ki v zelo majhnih količinah, ki lahko spodbujajo, zavirajo ali spreminjajo rast, razvoj in gibanje (taksi) rastlina [1]. „Majhne ravni“ so v območju od enega milimola na liter do enega mikromola na liter.
Hormoni so regulatorji rasti, to so organske molekule, ki jih proizvede en del rastline in jih prenese v druge dele rastline, ki so prizadeti. Hormoni v rastlinah (fitohormoni) je skupina nehranljivih organskih spojin (prehrana), tako naravni kot umetni, ki v zelo majhnih količinah spodbujajo, zavirajo ali spreminjajo rast, razvoj in gibanje (taksi) rastline.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev "rastlinske vakuole" & (struktura - funkcija)
Definicija hormonov
Hormoni so kemične snovi, ki nastanejo v enem organu ali delu telesa in se s krvjo prenašajo v organ ali del, kjer povzročajo funkcionalne učinke. Hormoni prenašajo sporočila iz žlez v celice, da ohranijo raven kemikalij v krvnem obtoku, ki dosežejo homeostazo. Odvisno od njihovih učinkov hormoni lahko spremenijo funkcionalno in včasih strukturno aktivnost enega ali več organov ali tkiv.
Izraz "hormon" izhaja iz grške besede "hormao" kar pomeni vznemiriti ali vznemiriti. To odraža vlogo hormonov, ki delujejo kot katalizatorji drugih kemičnih sprememb na celični ravni, potrebnih za rast, razvoj in energijo. Hormoni prosto krožijo v krvnem obtoku in čakajo, da jih ciljne celice prepoznajo. Ciljne celice imajo receptorje, ki jih lahko aktivirajo le nekatere vrste hormonov. Ko se celica aktivira, zna sprožiti določeno funkcijo, na primer aktiviranje gena ali ponovno proizvodnjo energije.
Hormone lahko razvrstimo glede na lokacijo, na katero delujejo, glede na mesto, kjer nastajajo, v endokrine, parakrine in avtokrine. Hormone lahko razdelimo tudi glede na njihovo kemijo v dve glavni skupini, in sicer na steroidne in ščitnične hormone.
Rastlinski hormoni so del sistema za uravnavanje rasti in razvoja rastlin. Njegova prisotnost v celici na zelo nizkih ravneh sproži proces transkripcije RNA. Rastlinski hormoni se spodbujajo, da se tvorijo s signali v obliki aktivnosti receptorskih spojin kot odziv na okoljske spremembe, ki se pojavijo zunaj celice. Prisotnost receptorjev bo spodbudila tvorbo nekaterih hormonskih reakcij. Ko koncentracija hormona v celici doseže določeno raven ali doseže določeno razmerje z drugimi hormoni, se začnejo izražati številni geni, ki so bili prvotno neaktivni. Z evolucijskega vidika so rastlinski hormoni del procesov prilagajanja in obrambe rastlin, da se ohrani preživetje njihovih vrst.
Rastlinski hormoni so del genskega regulativnega procesa in so predhodniki. Okoljski dražljaji sprožijo tvorbo rastlinskih hormonov. Ko bo koncentracija hormonov dosegla določeno raven, se bodo začeli izražati številni geni, ki so bili prvotno neaktivni. Z evolucijskega vidika so rastlinski hormoni del procesov prilagajanja in obrambe rastlin, da se ohrani preživetje njihovih vrst. Razumevanje fitohormonov je danes pomagalo povečati kmetijske pridelke z odkritjem različnih sintetičnih snovi, ki imajo enak učinek kot naravni fitohormoni.
Uporaba regulatorjev rasti v sodobnem kmetijstvu vključuje varnost donosa (na primer uporaba cikocelov za povečanje odpornosti pridelkov v neugodno okolje), povečanje velikosti in izboljšanje kakovosti izdelkov (npr. v tehnologiji lubenic brez semen), ali enakomerni časi cvetenja (npr. pri nanašanju etilena za enakomerno cvetenje sezonskih sadnih pridelkov), če naštejemo le nekatere primer. Rastlinskih hormonov ne proizvaja žleza kot pri živalih, ampak jih tvorijo celice na določenih točkah rastlin, zlasti na rastnih mestih na poganjkih in konicah koren. Nato bo hormon deloval na okoliško tkivo ali na splošno premeščen v drug del rastline, da bo tam aktivno deloval. Gibanje hormonov se lahko zgodi skozi sito cevi, lesene posode ali prostore med celicami. Hormoni pri opravljanju svoje vloge lahko igrajo vlogo posamezno ali v koordinaciji z drugimi hormonskimi skupinami.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Rastlinsko tkivo: opredelitev, značilnosti ter vrste in funkcije dokončane
Vrste hormonov
Ljudem je znanih na stotine rastlinskih hormonov ali regulatorjev rasti (ZPT), ki so naravno proizvedeni rastline same (endogene) ali tiste, ki jih proizvajajo nerastlinski organizmi ali sintetični, ki jih proizvajajo ljudje (eksogena). Razvrščanje v skupine je narejeno za lažjo identifikacijo in temelji predvsem na podobnih fizioloških učinkih, ne samo na podobni kemični strukturi. Po konsenzu mnogih strokovnjakov obstaja pet glavnih skupin rastlinskih hormonov, in sicer auksini (AUX), citokinini (CK), giberelini (ali giberelinska kislina, GA), etilen (eten, ETH) in abscisna kislina (abscisna kislina, ABA). Prve tri skupine so ponavadi pozitivne na rast v fizioloških koncentracijah, etilen lahko podpira ali zavira rast, abscisična kislina pa je predvsem zaviralec rast. Poleg teh petih skupin obstajajo še druge skupine, ki delujejo podobno kot rastlinski hormoni, vendar je znano, da delujejo zanje le nekaj skupin rastlin ali so eksogeni hormoni, in sicer brazinosteroidi, jasmonska kislina, salicilna kislina, poliamini in karrikin. Nekatere sintetične spojine delujejo kot zaviralci (zaviralci razvoja).
Obstaja devet auksinov, 14 citokininov, 52 giberelinov, tri abscisne kisline in en naravno ekstrahiran etilen.[1]. Obstajajo sintetični PGR, ki imajo enako funkcijo kot naravni PGR, čeprav imajo drugačno kemično strukturo. V praksi je pogosto sintetični (umetni) ZPT učinkovitejši ali cenejši, če ga uporabljamo za gojenje, kot naravno pridobivanje ZPT.
Auxin Hormone
Auxin je označen kot snov, ki v različnih koncentracijah spodbuja odbijanje svetlobe (fotonastija) v biološkem testu ovsenega ovsa (Avena sativa). Večina naravnih avksinov ima indolno skupino. Sintetični auksini imajo različne strukture. Nekateri naravni auksini so indoleocetna kislina (IAA) in indolebuterna kislina (IBA). Obstaja veliko vrst sintetičnih (umetnih) auksinov, najbolj znani so naftaleocetna kislina (NAA), beta-naftoksiocetna kislina (BNOA), 2,4-diklorofenoksiocetna kislina (2,4-D) in 4-klorofenoksiocetna kislina (4-CPA). 2,4-D je znan tudi kot herbicid v veliko višjih koncentracijah.
Naloga auksina je spodbuditi raztezanje celic, spodbuditi aktivnost kambija, spodbuditi upogibanje stebel, spodbuditi pantenokarpijo in spodbuditi apikalno prevlado.
Auksinski hormon je rastni hormon, ki ga je prvi odkril Frits Went (1863-1935) leta 1928 je bil nizozemski botanik, ki je izjavil, da "je nemogoče, da pride do rasti brez snovi". rastejo. Vrsta auksinskega hormona v teh rastlinah, ki ga je mogoče ekstrahirati, je indol ocetna kislina ali IAA.
Auksinska hormonska funkcija
- Spodbuja raztezanje celic
- Spodbuja tvorjenje cvetov in sadja
- Spodbujanje raztezanja sadne točke
- Vpliva na upogibanje stebla
- Spodbuja tvorbo stranskih korenin
- Spodbujanje pojava procesa diferenciacije
Citokininski hormon
Skupina citokininov (angleško: cytokinin), kot že ime pove, stimulira ali sodeluje pri celični delitvi (citokinin pomeni "povezan s celično delitvijo"). Prva odkrita spojina te skupine je bil kinetin. Kinetin so najprej izvlekli iz sledove tekočine v spermi, vendar so ga kasneje odkrili v rastlinah in ljudeh. Poleg tega ljudje najdejo tudi zeatin, ki ga pridobivajo iz nezrelih koruznih zrn. Znano je tudi, da je zeatin glavna aktivna sestavina v kokosovi vodi, za katero je znano, da lahko spodbuja delitev celic [2]. Drug naravni citokinin je na primer 2iP. Naravni citokinini so derivati purinov. Večina sintetičnih citokininov je narejenih iz derivatov purina, kot sta N6-benziladenin (N6-BA) in 6-benzilamino-9- (2-tetrahidropiranil-9H-purin) (PBA).
Citokininski hormon je hormon, ki skupaj z auksinskim hormonom vpliva na celično delitev, ki se imenuje tudi citokineza. Te citokine lahko dobimo v kvasu iz kokosovega mleka, ekstraktu jabolk in tudi v delilnih rastlinskih tkivih.
Funkcija citokininskega hormona
- Uravnava nastajanje cvetov in sadja
- Pomaga v procesu rasti korenin in poganjkov pri proizvodnji tkivne kulture.
- Zmanjša apikalno prevlado in lahko povzroči povečanje mladih listov
- Spodbuja hitro delitev celic. Skupaj z giberelinini in auksini lahko pomagajo uravnavati celično delitev na območju meristema, tako da se točkovna rast normalne rasti
- Zavlačevanje splava listov, cvetov in sadja s povečanjem prenosa hranil do teh organov.
Giberelini ali giberelinska kislina
Ta skupina je skupina, ki je strukturno najbolj podobna in je poimenovana s serijsko številko izuma ali izdelave. Prva spojina, za katero je bilo ugotovljeno, da ima fiziološke učinke, je bila GA3 (giberelinska kislina 3). GA3 je snov, za katero je znano, da povzroča povečano rast riža, okuženega z glivico Gibberella fujikuroi.
Hormon giberellin je snov, pridobljena iz vrste gliv, ki živi kot parazit na riževih rastlinah na Japonskem. Goba se imenuje Gibberella fujikuroi.
Delovanje hormona giberelini
- Vpliva na raztezanje in delitev celic
- Vpliva na razvoj zarodka in tudi na kalitev
- Zavira tvorjenje semen
- Vpliva na raztezanje stebla
- Vpliva na rast in razvoj korenin, listov, cvetov in cvetov
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Rastlinske celice: Vrste, deli, slike in funkcije dokončane
Etilen hormon
Etilen ali eten je edini regulator rasti, ki je v obliki plina pri sobni (sobni) temperaturi in tlaku. Poleg tega etilen nima drugih sprememb v obliki. Vloga te spojine kot stimulansa zorenja sadja je znana že dolgo, čeprav ljudje vedo le iz prakse, ne da bi vedeli vzroka. Zorenje je dejanje povečanja koncentracije etilena okoli sadnega tkiva za pospešitev zorenja plodov. Karbonizacija je tvorba acetilena (etin ali plin iz karbida); ki se bo v zraku s plinom vodika delno reduciral v etilen.
Kot spojine, ki tvorijo etilen, nastajajo različne snovi, kot sta etefon (2-kloroetil-fosfonska kislina, s katero se trguje pod imenom Ethrel) in beta-hidroksil-etilhidrazin (BOH). Spojine BOH lahko sprožijo tudi nastanek cvetov v ananasu. Znano je tudi, da kalijev nitrat spodbuja zorenje plodov, vendar z gotovostjo ni znano, kakšen je njegov odnos do stimulacije tvorbe endogenega etilena.
Plinski hormon etilen je hormon, ki se proizvaja iz zrelega sadja. Sadje, ki je staro in še zeleno, shranimo v zaprti vrečki, tako da bo dogajanje s sadjem hitro dozorelo.
Funkcija plinskega hormona etilena
- Pospešite zorenje ploda
- Povzroča, da je rast stebla debela in tudi močna
- Spodbuja drug hormon, da povzroči določeno reakcijo
- Podpira nastajanje ali pojav koreninskih dlačic
- Indukcija ženskih spolnih celic v cvetju
- Spodbuja cvetenje cvetov
- Konec mirovanja
- Oblikovanje naključnih korenin
abscisna kislina Asam
Abscisična kislina ali ABA je skupina fitohormonov, povezanih z mirovanjem in osipanjem listov (senescense). ABA lahko nato predelamo v neaktivno derivatno obliko, imenovano metabolit ABA. ABA je pogosto uvrščen med zaviralce hormonov zaradi svoje vloge, ki je pogosto povezana z zavlačevanjem procesa.
Hormon abscisične kisline je hormon, ki zavira rast rastlin, ki jo izvaja z zmanjšanjem stopnje celične delitve ali širitve celic, lahko pa tudi oboje.
Abscisična kislina (ABA) je zaviralec (inhibitor) rastlinskih dejavnosti.
Naloge hormona abscisne kisline (ABA):
- Zmanjša hitrost delitve in raztezanja na območju rastne točke
- Spodbujajte padanje listov v suhi sezoni, da zmanjšate izhlapevanje vode penguapana
- Pomaga pri zapiranju listnih ostnic za zmanjšanje izhlapevanja
- Zmanjšanje hitrosti celične delitve in raztezanja celo zaustavitev
- Sproži različne vrste rastlinskih celic za proizvodnjo plina etilena
- Spodbuja mirovanje semen, da ne kalijo
Abscisična kislina ima fiziološke vloge, vključno z:
- Pospeši odstranjevanje starajočih se delov rastlin, kot so listi, plodovi in mirovanje brstov
- Spodbuja prenos fotosinteze do razvoja semen in spodbuja sintezo shranjenih beljakovin
- Uravnavajte zapiranje in odpiranje ostnic, zlasti med vodnim stresom
Sintetični zaviralec
Izdelujejo se in trgujejo z različnimi sintetičnimi spojinami, ki zavirajo ali upočasnjujejo presnovne procese, kot je MH, (2-kloroetil) trimetilamonijev klorid (CCC, blagovni znamki Cycocel in Chlormequat), SADH, ancimidol, triiodobenzojska kislina (TIBA) in morfaktin.
Kalinov hormon je hormon, ki lahko spodbudi tvorbo telesnih organov. Kalin je razdeljen na 4 (štiri) vrste organov z različnimi funkcijami
Kalinove hormonske funkcije
- Kaulokalin
je hormon, ki ima funkcijo spodbujanja procesa tvorbe stebel - rizolin
je hormon, ki spodbuja tvorbo korenin - Filokalno
je hormon, ki deluje tako, da spodbuja tvorjenje listov - Antholine
je hormon, ki spodbuja tvorbo cvetov
Poliaminski hormon
Ima glavno vlogo v najosnovnejših genetskih procesih, kot sta sinteza DNA in genska ekspresija. Spermin in spermidin se vežeta na fosfatne verige nukleinskih kislin. Te interakcije večinoma temeljijo na elektrostatičnih ionskih interakcijah med pozitivnim nabojem amonijeve skupine poliamina in negativnim nabojem fosfata. Poliamini so ključ do migracije, razmnoževanja in diferenciranja celic pri rastlinah in živalih. Zelo pomembno je vzdrževati raven presnove poliaminov in njihovih predhodnikov aminokislin, zato je treba njihovo biosintezo in razgradnjo strogo urediti. Poliamini predstavljajo skupino rastnih rastnih hormonov, vendar vplivajo tudi na kožo, rast las, plodnost, skladišče maščob, celovitost trebušne slinavke in rast globoke regeneracije sesalci. Poleg tega je spermin pomembna spojina, ki se pogosto uporablja za obarjanje DNA v molekularni biologiji. Spermidin spodbuja aktivnost T4 polinukleotid kinaze in T7 RNA polimeraze, kar se nato uporablja kot protokol za uporabo encimov.
Kalinov hormon
Proizvedeno v tkivu meristema. Spodbuja rast rastlinskih organov
Vrste so:
- Filokaline: spodbuja rast listov
- Kaulokalin: spodbuja rast stebel
- Rizokalin: spodbuja rast korenin
- Anthokalin: spodbuja rast cvetov in plodov. Florigen je hormon, ki posebej spodbuja tvorbo cvetov.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje in značilnosti dvokaličnic skupaj s popolnimi primeri
Prednosti rastlinskih hormonov
Razumevanje fitohormonov ali hormonov v teh rastlinah je trenutno pomagalo povečati donos kmetijstvo z odkritjem različnih sintetičnih snovi, ki imajo enak učinek kot fitohormoni naravno. Uporaba regulatorjev rasti v sodobnem kmetijstvu vključuje varnost donosa (na primer uporaba Cycocela za povečanje odpornosti na pridelke) v neugodno okolje), povečanje velikosti in izboljšanje kakovosti izdelkov (npr. v tehnologiji lubenic brez semen), ali enakomerni časi cvetenja (npr. pri nanašanju etilena za enakomerno cvetenje sezonskih sadnih pridelkov), če naštejemo le nekatere primer.
Lastnosti hormonov
- Potrebno v majhnih količinah, da sproži veliko rast v organizmu
- Koncentracije hormonov in hitrost prenosa se lahko spremenijo kot odziv na okoljske dražljaje
- Medsebojno deluje z drugimi hormoni kot odziv na okoljske dražljaje.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Praproti - opredelitev, značilnosti, značilnosti, struktura, razvrstitev, primeri
Hormonske funkcije v rastlinah
- Ta hormon vpliva na povečanje dolžine stebla, rast, diferenciacijo in razvejanje korenin.
- vplivajo na rast in diferenciacijo korenin, spodbujajo delitev celic in rast na splošno, spodbujajo kalitev in upočasnijo staranje.
- Spodbuja razvoj semen, razvoj popkov, raztezanje stebel in rast listov, spodbuja cvetenje in razvoj plodov, vpliva na rast in diferenciacijo korenin.
- Zavira rast, spodbuja zaprtje ostnic v času pomanjkanja vode, ohranja počitek.
- Spodbuja zorenje
- Spodbuja rast korenin.
- Spodbuja rast stebel.
- Spodbuja rast listov.
- Spodbuja rast cvetov.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Zaprte semenske rastline
Hormoni in regulatorji rasti rastlin
Hormon je spojina, ki jo proizvajajo določeni deli telesa in nato prenašajo v druge dele telesa, kjer se veže na določene receptorje in sproži odzive v celicah ali tkivih, ki Namerjen.
Rast, razvoj in gibanje rastlin nadzoruje več razredov snovi, ki so splošno znane kot rastlinski hormoni ali fitohormoni. Sama uporaba izraza "hormon" uporablja analogijo delovanja hormonov pri živalih. Tako kot pri živalih se tudi v celicah v zelo majhnih količinah proizvajajo hormoni. Nekateri strokovnjaki temu izrazu nasprotujejo zaradi funkcije nekaterih fitohormonov (endogenih hormonov: proizvajajo jih posamezniki, ki lahko nekatere snovi nadomestijo z zunanjo uporabo, na primer s škropljenjem (eksogeni hormoni: dani zunaj sistema). posameznik). Raje uporabljajo izraz regulator rasti (Rast rastlin Regulator).
Rastlinski hormoni so del genskega regulativnega procesa in so predhodniki. Okoljski dražljaji sprožijo tvorbo rastlinskih hormonov. Ko bo koncentracija hormonov dosegla določeno raven, se bodo začeli izražati številni geni, ki so bili prvotno neaktivni. Z evolucijskega vidika so rastlinski hormoni del procesov prilagajanja in obrambe rastlin, da se ohrani preživetje njihovih vrst.
Razumevanje fitohormonov je danes pomagalo povečati kmetijske pridelke z odkritjem različnih sintetičnih snovi, ki imajo enak učinek kot naravni fitohormoni. Uporabe regulatorjev rasti v sodobnem kmetijstvu vključujejo varnost donosa (kot je uporaba cikocel za povečanje odpornosti rastlin na neugodna okolja), povečanje velikosti in izboljšanje kakovosti izdelkov (npr. v tehnologija lubenic brez semen: partenokarpija) in enakomerni čas cvetenja (npr. pri nanašanju etilena za enakomerno cvetenje sadnih rastlin). sezonsko).
Do zdaj so znani številni razredi snovi, ki veljajo za fitohormone, in sicer:
- Auxin
- Citokinini
- Giberelini ali giberelinska kislina (GA)
- Etilen
- Abscisična kislina (ABA)
- jasmonska kislina
- Steroidi (brazinosteroidi)
- Salicilna kislina
- Poliamin
Hormoni lahko povzročijo rast in razvoj rastlin, tako da vplivajo na:
- delitev celic
- Podaljšanje celice
- diferenciacija celic.
ZPT (regulator rasti) je narejen tako, da rastline spodbujajo tvorbo fitohormonov (rastlinskih hormonov), ki so že prisotni v telesu v rastlinah ali nadomestiti funkcijo in vlogo hormonov, kadar rastline manj sposobne proizvajati hormone dobro
Beseda hormon izhaja iz grške besede hormaein to ima pomen: spodbuditi, vzbuditi ali spodbuditi nastanek biokemijske aktivnosti, tako da lahko rastlinske fitohormone opredelimo kot organske spojine Rastline, ki aktivno delujejo v majhnih količinah, se prevažajo v vse dele rastline, tako da lahko vplivajo na rast rastlin ali fiziološke procese.