Auxinas funkciók, hatásmechanizmus, típusok, növényekre gyakorolt ​​hatások, alkalmazások

az auxin Ezek a növényi hormonok csoportja, amelyek szabályozzák a növények növekedését és fejlődését. Funkciója a növények növekedését serkentő tényezőkhöz, különösen a sejtek megoszlásához és megnyúlásához kapcsolódik.

Ezeket a fitohormonokat a növényvilágban, a baktériumoktól, az algáktól és a gombáktól a magasabb növényekig megtalálják. A természetes eredetű auxinok közül az indolecetsav (IAA) a leggyakoribb és az L-triptofán aminosavából származik..

A növekedési szabályozók jelenlétét a 20. század elején felfedezte F. Went. A zabfajtákon végzett kísérletek során megállapították a növények növekedését szabályozó anyagok létezésének lehetőségét.

Bár a legtöbb növényi szövetben vannak, a legmagasabb koncentráció az aktívan növekvő szövetekre korlátozódik. Az auxinok szintézise általában az apikális merisztémákban, a pályázati levelekben és a fejlődő gyümölcsökben fordul elő.

A szárak apikális merisztémái azok a területek, ahol az AIA szintetizálódik, és a szár alapjához képest különbözõen oszlik el. A levelekben az auxin mennyisége függ a szövet korától, csökkenti a koncentrációt levél érettséggel.

Növekedési szabályozóként a gazdálkodók széles körben használják fel a növekedés felgyorsítására vagy a gyökerezés elősegítésére. Jelenleg az egyes termények fiziológiai és morfológiai szükségleteitől függően számos olyan kereskedelmi termék létezik, amelyek különleges funkciókkal rendelkeznek.

index

• 1 Szerkezet
• 2 Funkció
• 3 Működési mechanizmus
• 4 Típusok
• 5 A növényekre gyakorolt ​​hatás
  • 5.1 A sejtek megnyúlása
  • 5.2 Apikális dominancia
• 6 Fiziológiai hatások
  • 6.1 Tropizmus
  • 6.2. Abscission és öregedés
  • 6.3 Gyümölcsfejlesztés
  • 6.4 Osztályozás és celluláris differenciálás
• 7 Alkalmazások
• 8 Hivatkozások

struktúra

Az auxinok fenolból származó indolgyűrűből és kettős konjugált kötéssel rendelkező aromás gyűrűkből állnak. Valójában egy 5 szénatomos pirrol és egy 6 szénatomos benzol által alkotott biciklusos szerkezettel rendelkeznek.

Az indol szerves vegyület nagy illékonyságú aromás molekula. Ez a jellemző teszi lehetővé az auxinok koncentrációját a növényekben a kettős gyűrűhöz kapcsolt maradékoktól függően.

függvény

Lényegében az auxinok stimulálják a sejtek megoszlását és megnyúlását, következésképpen a szövetek növekedését. Valójában ezek a fitohormonok beavatkoznak a növényfejlődés különböző folyamataiba, gyakran kölcsönhatásba lépnek más hormonokkal.

• Sejt-megnyúlást indukál a sejtfal plaszticitásának növekedésével.
• A merisztematikus csúcs, a coleoptiles és a szár növekedését okozzák.
• Korlátozza a fő vagy a forgó gyökér növekedését, serkenti a másodlagos és véletlen gyökerek kialakulását.
• A vaszkuláris differenciálódás elősegítése.
• Motiválja az apikális dominanciát.
• A geotropizmus szabályozása: fototropizmus, gravitropizmus és tigmotropizmus az auxinok oldalsó újraelosztása révén.
• Késleltetik a növényi szervek, például levelek, virágok és gyümölcsök távozását.
• Motiválja a virágfejlődést.
• Előnyben részesítik a gyümölcsfejlesztés szabályozását.

Működési mechanizmus

Az auxinok tulajdonsága, hogy növeli a sejtfal plaszticitását, hogy elindítsa a nyúlási folyamatot. Amikor a sejtfal lágyul, a sejt megduzzad és kiterjed a turgornyomás miatt.

Ebben a tekintetben a merisztematikus sejtek nagy mennyiségű vizet szívnak fel, ami befolyásolja az apikális szövetek növekedését. Ezt a folyamatot a "savas közeg növekedése" jelenség határozza meg, amely magyarázza az auxinok aktivitását.

Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor a sejtfalat alkotó poliszacharidok és pektinek a közeg savanyodása következtében lágyulnak. A cellulóz, a hemicellulóz és a pektin elvesztik merevségüket, ami megkönnyíti a víz bejutását a sejtbe.

Ebben az eljárásban az auxinok funkciója a hidrogénionok cseréjének indukálása (H⁺) a sejtfal felé. Az eljárásban szerepet játszó mechanizmusok a H-ATPáz-szivattyúk aktiválása és az új H-ATPázok szintézise..

• A H-ATPase szivattyúk aktiválása: Az auxinok közvetlenül befolyásolják az enzim protonjainak pumpálását az ATP beavatkozásával.
• Új H-ATPázok szintézise: Az auxinok képesek a sejtfal protonszivattyúit szintetizálni, elősegítve az ARMm-et, amely az endoplazmatikus retikulumra és a Golgi készülékre hat, hogy növelje a sejtfal proton aktivitását.

A hidrogénionok növelésével (H⁺) a sejtfal megsavanyodik, aktiválva a sejtnövekedésben részt vevő "expansin" fehérjéket. Az expanszinok hatékonyan működnek 4,5 és 5,5 között.

Valójában a poliszacharidok és a cellulózmikrofibrilek elvesztik a merevséget a hidrogénkötések megszakítása miatt. Ennek eredményeként a sejt abszorbeálja a vizet és kiterjeszti a méretét, ami a "savas közegben való növekedés" jelenségét mutatja be..

típus

• AIA vagy indol-ecetsav: A természetes eredetű phytohormone az a hormon, amely nagyobb mennyiségben található a növény szövetében. A fiatal szövetek szintjén szintetizálódik, a levelekben, merisztémákban és végbimbókban.
• AIB vagy indol-vajsav: széles spektrumú természetes eredetű fitohoron. Hozzájárul a zöldségek és dísznövények gyökereinek kialakulásához, ugyanúgy, mint annak használata lehetővé teszi a nagyobb gyümölcsök megszerzését.
• ANA vagy naftalin-ecetsav: a mezőgazdaságban széles körben használt szintetikus növényi hormon. A dugványok véletlen gyökereinek növekedését indukálja, csökkenti a gyümölcsök bukását és serkenti a virágzást.
• 2,4-D vagy diklór-fenoxi-ecetsav: szisztémás herbicidként használt szintetikus hormonális eredetű termék. Elsősorban széleslevelű gyomok elleni védekezésre használják.
• 2,4,5-T vagy 2, 4, 5-triklór-fenoxi-ecetsav: növényvédő szerként használt szintetikus eredetű fitohoront. Jelenleg a környezetre, a növényekre, az állatokra és az emberre gyakorolt ​​halálos hatásai miatt korlátozott felhasználása korlátozott.

A növényekre gyakorolt ​​hatás

Az auxinok különböző morfológiai és fiziológiai változásokat indukálnak, főként a sejtek nyúlását, amely elősegíti a szárak és a gyökerek hosszabbítását. Hasonlóképpen beavatkozik az apikális dominanciába, a tropizmusba, a levelek és virágok öregedésébe, a gyümölcsfejlesztésbe és a sejtek differenciálódásába..

A sejtek megnyúlása

A növények két egymást követő folyamaton, a sejtosztódáson és a nyúláson keresztül nőnek. A sejtosztódás lehetővé teszi a sejtek számának növekedését, és a sejtek megnyúlása révén a növény mérete nő.

Az Auxinok az ATPázok aktiválásával beavatkoznak a sejtfal savasodásába. Ily módon a víz és az oldott anyagok felszívódása megnő, az expanszinek aktiválódnak és a sejtek megnyúlása következik be.

Apical dominancia

Az apikális dominancia a korreláció jelensége, amelyben a főbimbó az oldalsó rügyek kárára nő. Az auxinok aktivitását az apikális növekedéshez a citokin phytohormone jelenlétével kell kísérni.

Valójában az auxinok vegetatív csúcsszintézisében előfordul, hogy ezután vonzza a gyökerekbe szintetizált citokineket a csúcs felé. Amikor elérjük az optimális koncentrációt az auxinok / citokinok között, akkor a sejtek megoszlása ​​és differenciálódása következik be, és később az apikális merisztéma meghosszabbodik.

Fiziológiai hatások

tropizmusuk

A tropizmus a szárak, ágak és gyökerek irányított növekedése a környezeti ingerre adott válaszként. Valójában ezek az ingerek a fény, a gravitáció, a páratartalom, a szél, a külső érintkezés vagy a kémiai válaszhoz kapcsolódnak.

A fototropizmust az auxinok szabályozzák, mivel a fény a sejt szintjén gátolja a szintézisét. Ily módon a szár árnyékolt oldala egyre növekszik, és a megvilágított terület korlátozza a növekvő hajlítását a fény felé.

Abscission és öregedés

A kiszabadulás a levelek, virágok és gyümölcsök külső tényezők miatt történő elesése, ami a szervek öregedését okozza. Ezt az eljárást felgyorsítja az etilén felhalmozódása a szár és a levélnyél között, ami abszolút zónát képez, amely elválasztást okoz..

Az auxinok folyamatos mozgása megakadályozza a szervek kiszabadulását, késlelteti a levelek, virágok és éretlen gyümölcsök esését. Ennek hatása az etilén hatásának a szabályozására irányul, amely az abszcisziós zóna fő promótere.

A gyümölcsök fejlődése

Az auxinokat a pollenben, az endospermiumban és a magvakban szintetizálják. A beporzás után megtörténik a petesejt kialakulása és az azt követő gyümölcsbeállítás, ahol az auxinok promoter elemként beavatkoznak.

A gyümölcs kifejlesztése során az endospermium biztosítja a növekedés első szakaszához szükséges auxint. Ezt követően az embrió biztosítja a gyümölcstermesztés következő szakaszaihoz szükséges auxinokat.

Osztályozás és celluláris differenciálás

A tudományos bizonyítékok azt mutatják, hogy az auxinok szabályozzák a cambiumban a sejtek osztódását, ahol az érszövetek differenciálódnak.

Valójában a bizonyítékok azt mutatják, hogy minél nagyobb az auxin (AIA) mennyisége, annál vezetőbb szövet alakul ki, különösen a xylem..

alkalmazások

Kereskedelmi szinten az auxinok növekedési szabályozóként használatosak mind a területen, mind a biotechnológiai kísérletekben. Alacsony koncentrációban használva módosítja a növények normális fejlődését, növeli a termelékenységet, a termés minőségét és a betakarítást.

Az ellenőrzött alkalmazások a növénytermesztés időpontjában kedveznek a sejtek növekedésének és a fő és a véletlen gyökerek elszaporodásának. Emellett előnyösek a gyümölcsök virágzásának és fejlődésének, megakadályozzák a levelek, virágok és gyümölcsök elesését.

Kísérleti szinten az auxinokat gyümölcsök előállítására használják, magvak, a gyümölcsök érettségig tartó fogásáig vagy herbicidekként. Az orvosbiológiai szinten a szomatikus sejtek őssejtekben történő újraprogramozására használták őket.

referenciák

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, E. R. és Gutiérrez, C. (2014). Az auxinok homeosztázisa és annak jelentősége a Arabidopsis Thaliana. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio és García Agustín Pilar (2006) Phytohormonok: anyagcsere és hatásmód. Castelló de la Plana: Az Universitat Jaume I kiadványai, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M. és Casaretto, J. (2006). Hormonok és növekedésszabályozók: auxinok, gibberellinek és citokininek. Squeo, F, A. és Cardemil, L. (szerk.). Növényi élettan, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) Növényi hormonok. A biológiai terület hipertexjei. Elérhető: biologia.edu.ar
5. Taiz, L. és Zeiger, E. (2007). Növényi élettan (10. kötet). Universitat Jaume I.