Hormony roœlinne [tryb zgodnoœci]

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
auksyny
etylen
cytokininy
gibereliny
inhibitory
kwas abscysynowy (ABA)
etylen
Ze względu na miejsce wytwarzania wyróżniamy:
endogenne
wytwarzają
samodzielnie
rośliny
egzogenne
syntetyczne
preparaty
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.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
hamowania fotosyntezy,
pobudzanie owoców do rozwoju bez zapłodnienia,
starzenie się tkanek,
pobudza zamykanie aparatów szparkowych,
przerywa stan spoczynku nasion,
wydłużanie komórek w strefie wzrostu,
opóźnia procesy starzenia,
powoduje zmianę barwy z zielonej na pomarańczową czy żółtą,
hamowanie opadania liści i owoców,
pobudza ukorzenianie się sadzonek,
hamuje kiełkowanie nasion,
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