PHYTOHORMONE: TYPEN UND IHRE EIGENSCHAFTEN - BIOLOGIE - 2024

Die Phytohormone oder Pflanzenhormone sind organische Substanzen, die von Pflanzenzellen von Pflanzen produziert werden. Sie werden an einem bestimmten Ort synthetisiert und können den Stoffwechsel, das Wachstum und die Entwicklung der Pflanze regulieren.

Die biologische Vielfalt ist durch die Anwesenheit von Individuen mit unterschiedlichen Morphologien gekennzeichnet, die an bestimmte Lebensräume und Fortpflanzungsformen angepasst sind. Auf physiologischer Ebene benötigen sie jedoch nur bestimmte Substanzen, die während des Wachstums- und Entwicklungsprozesses mit morphogenen Ausdrücken verbunden sind.

Anwendung von Pflanzenhormonen. Quelle: pixabay.com

In dieser Hinsicht sind vegetative Hormone natürliche Verbindungen, die die Eigenschaft haben, physiologische Prozesse in minimalen Konzentrationen (<1 ppm) zu regulieren. Sie entstehen an einem Ort und werden an einen anderen übertragen, wo sie definierte physiologische Prozesse regulieren: Stimulation, Hemmung oder Veränderung der Entwicklung.

Xylem und Phloem

In der Tat zirkulieren Phytohormone durch Pflanzen durch Gefäßgewebe: Xylem und Phloem. Verantwortlich für verschiedene Mechanismen wie Blüte, Fruchtreife, Laubfall oder Wurzel- und Stängelwachstum.

In einigen Prozessen ist ein einzelnes Phytohormon durch die Intervention mehrerer Substanzen beteiligt, obwohl manchmal Synergismus auftritt. Ebenso kann ein Antagonismus auftreten, abhängig von den Konzentrationen im Pflanzengewebe und bestimmten physiologischen Prozessen.

Entdeckung

Die Entdeckung von Pflanzenhormonen oder Phytohormonen ist relativ neu. Die Stimulierung der Zellteilung und die Bildung von Radikaltrieben war eine der ersten experimentellen Anwendungen dieser Substanzen.

Das erste Phytohormon, das synthetisiert und kommerziell verwendet wurde, war Auxin, anschließend wurden Cytokinin und Gibberellin entdeckt. Andere Substanzen, die als Regulatoren wirken, sind Abscisinsäure (ABA), Ethylen und Brassinosteroide.

Prozesse wie Verlängerung, Zelldifferenzierung und die Proliferation von apikalen und Wurzeltrieben sind einige seiner Funktionen. Ebenso stimulieren sie die Keimung, Blüte, Fruchtbildung und Fruchtreife der Samen.

Phytohormone ergänzen in diesem Zusammenhang die landwirtschaftliche Arbeit. Seine Verwendung ermöglicht es, Pflanzen mit einem festen Wurzelsystem, einer gleichmäßigen Blattoberfläche, bestimmten Blüte- und Fruchtperioden und einer gleichmäßigen Reifung zu erhalten.

Eigenschaften

Phytohormone, die mit verschiedenen physiologischen Mechanismen während der Zelldifferenzierung und des Pflanzenwachstums zusammenhängen, sind von Natur aus selten. Trotz ihrer geringen Anzahl sind sie befugt, die Wachstums- und Entwicklungsreaktionen der Pflanze zu regulieren.

In der Tat kommen diese Substanzen in allen Land- und Wasserpflanzen, in verschiedenen Ökosystemen und Lebensformen vor. Seine Präsenz ist bei allen Pflanzenarten natürlich, bei kommerziellen Arten, bei denen sein Potenzial erkannt wurde.

Sie sind im Allgemeinen Moleküle mit einer einfachen chemischen Struktur ohne assoziierte Proteingruppen. Tatsächlich ist eines dieser Pflanzenhormone, Ethylen, gasförmig.

Seine Wirkung ist nicht genau, es hängt von seiner Konzentration in der Umwelt ab, zusätzlich zu den physikalischen und Umweltbedingungen der Pflanze. Ebenso kann seine Funktion an derselben Stelle ausgeführt oder in eine andere Struktur der Anlage verlagert werden.

In einigen Fällen kann das Vorhandensein von zwei Pflanzenhormonen einen bestimmten physiologischen Mechanismus induzieren oder einschränken. Regelmäßige Spiegel von zwei Hormonen können zur Sprossproliferation und anschließenden morphologischen Differenzierung führen.

Eigenschaften

• Zellteilung und Verlängerung.
• Zelldifferenzierung.
• Erzeugung radikaler, lateraler und apikaler Triebe.
• Sie fördern die Erzeugung von zufälligen Wurzeln.
• Sie induzieren die Keimung oder Ruhe der Samen.
• Sie verzögern das Altern der Blätter.
• Sie induzieren Blüte und Fruchtbildung.
• Sie fördern die Reifung der Früchte.
• Stimuliert die Pflanze, um Stressbedingungen zu tolerieren.

Wirkmechanismus

Phytohormone wirken in Pflanzengeweben nach verschiedenen Mechanismen. Unter den wichtigsten können wir erwähnen:

• Synergismus: Die Reaktion, die durch das Vorhandensein eines Phytohormons in einem bestimmten Gewebe und bei einer bestimmten Konzentration beobachtet wird, wird durch das Vorhandensein eines anderen Phytohormons erhöht.
• Antagonismus: Die Konzentration eines Phytohormons verhindert die Expression des anderen Pflanzenhormons.
• Hemmung: Die Konzentration eines Phytohormons erfolgt als regulatorische Substanz, die die Hormonfunktion verlangsamt oder verringert.
• Cofaktoren: Das Phytohormon wirkt als regulatorische Substanz und übt eine katalytische Wirkung aus.

Typen

Gegenwärtig gibt es fünf Arten von Substanzen, die auf natürliche Weise in der Pflanze synthetisiert werden und Phytohormone genannt werden. Jedes Molekül hat eine spezifische Struktur und zeigt regulatorische Eigenschaften basierend auf seiner Konzentration und seinem Wirkort.

Die Hauptphytohormone sind Auxin, Gibberellin, Cytokinin, Ethylen und Abscisinsäure. Auch Brassinosteroide, Salicylate und Jasmonate können als Substanzen mit ähnlichen Eigenschaften wie Phytohormone erwähnt werden.

Auxine

Sie sind die Hormone, die das Pflanzenwachstum regulieren, die Zellteilung, Verlängerung und Orientierung von Stängeln und Wurzeln stimulieren. Sie fördern die Entwicklung von Pflanzenzellen durch Ansammlung von Wasser und stimulieren die Blüte und Fruchtbildung.

Es kommt häufig in Pflanzen in Form von Indolessigsäure (IAA) in sehr geringen Konzentrationen vor. Andere natürliche Formen sind 4-Chlorindolessigsäure (4-Cl-IAA), Phenylessigsäure (PAA), Indolbuttersäure (IBA) und Indolpropionsäure (IPA).

Auxin (Indolessigsäure - IAA) Quelle: wikipedia.org

Sie werden in den Meristemen der Spitze von Stielen und Blättern synthetisiert und bewegen sich durch Translokation in andere Bereiche der Pflanze. Die Bewegung erfolgt durch das Parenchym der Gefäßbündel, hauptsächlich in Richtung des Grundbereichs und der Wurzeln.

Auxine sind an den Prozessen des Wachstums und der Bewegung von Nährstoffen in der Pflanze beteiligt, ihre Abwesenheit verursacht nachteilige Auswirkungen. Die Pflanze kann ihr Wachstum stoppen, die Knospenproduktion nicht öffnen und die Blüten und Früchte fallen unreif.

Während die Pflanze wächst, erzeugen die neuen Gewebe Auxine, die die Entwicklung von Seitenknospen fördern, blühen und Früchte tragen. Sobald die Pflanze ihre maximale physiologische Entwicklung erreicht hat, gelangt Auxin zu den Wurzeln und hemmt die Entwicklung radikaler Sprosse.

Schließlich hört die Pflanze auf, zufällige Wurzeln zu bilden, und der Seneszenzprozess beginnt. Auf diese Weise steigt die Auxinkonzentration in den Blütenbereichen an und fördert die Fruchtbildung und die anschließende Reifung.

Cytokinine

Cytokinine sind Phytohormone, die bei der Zellteilung von nicht meristematischen Geweben wirken und in den Wurzelmeristemen produziert werden. Das bekannteste natürliche Cytokinin ist Zeatin; Ebenso haben Kinetin und 6-Benzyladenin Cytokininaktivität.

Diese Hormone wirken bei der Zelldifferenzierung und bei der Regulation der physiologischen Mechanismen von Pflanzen. Darüber hinaus greifen sie in die Regulierung des Wachstums, die Seneszenz der Blätter und den Nährstofftransport auf Phloemebene ein.

Cytokinin (Zeatin) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

Es gibt eine kontinuierliche Wechselwirkung zwischen Cytokininen und Auxinen in den verschiedenen physiologischen Prozessen der Pflanze. Das Vorhandensein von Cytokininen stimuliert die Bildung von Zweigen und Blättern, die Auxine produzieren, die zu den Wurzeln transloziert werden.

Später fördert die Anreicherung von Auxinen in den Wurzeln die Entwicklung neuer Wurzelhaare, die Cytokinin erzeugen. Diese Beziehung bedeutet:

• Eine höhere Konzentration an Auxinen = höheres Wurzelwachstum
• Eine höhere Konzentration an Cytokininen = stärkeres Wachstum von Blättern und Blättern.

Im Allgemeinen begünstigt ein hoher Prozentsatz an Auxin und niedrigem Cytokinin die Bildung von Adventivwurzeln. Im Gegensatz dazu wird die Bildung von Sprossen bevorzugt, wenn der Prozentsatz an Auxin niedrig und der Prozentsatz an Cytokinin hoch ist.

Auf kommerzieller Ebene werden diese Phytohormone zusammen mit Auxinen zur asexuellen Vermehrung von Zier- und Obstpflanzen verwendet. Dank ihrer Fähigkeit, die Zellteilung und -differenzierung zu stimulieren, ermöglichen sie es, klonales Material von ausgezeichneter Qualität zu erhalten.

Ebenso ist es aufgrund seiner Fähigkeit, das Altern der Pflanze zu verzögern, in der Blumenzucht weit verbreitet. Bei Anwendungen in Blumenkulturen können die Stängel ihre grünen Blätter während der Nachernte und Vermarktung länger behalten.

Gibberellins

Gibberelline sind Wachstumsphytohormone, die in verschiedenen Prozessen der Zellverlängerung und Pflanzenentwicklung wirken. Seine Entdeckung stammt aus Studien, die an Reisplantagen durchgeführt wurden, die Stämme mit unbestimmtem Wachstum und geringer Getreideproduktion hervorbrachten.

Dieses Phytohormon wirkt bei der Induktion des Stammwachstums und der Entwicklung von Blütenständen und Blüte. Ebenso fördert es die Keimung von Samen, erleichtert die Ansammlung von Reserven in den Körnern und fördert die Entwicklung von Früchten.

Gibberelline (Ac. Gibberellic A3) Von Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons Die Synthese von Gibberellinen findet in der Zelle statt und fördert die Assimilation und Bewegung von Nährstoffen in die Zelle. Diese Nährstoffe liefern Energie und Elemente für das Zellwachstum und die Zellverlängerung.

Gibberellin wird in den Knoten des Stammes gespeichert, begünstigt die Zellgröße und stimuliert die Entwicklung von Seitenknospen. Dies ist sehr nützlich für Pflanzen, die eine hohe Produktion von Zweigen und Laub benötigen, um ihre Produktivität zu steigern.

Die praktische Verwendung von Gibberellinen ist mit Auxinen verbunden. Tatsächlich fördern Auxine das longitudinale Wachstum und Gibberelline das laterale Wachstum.

Es wird empfohlen, beide Phytohormone zu dosieren, damit sich die Kultur gleichmäßig entwickelt. Auf diese Weise wird die Bildung schwacher und kurzer Stängel vermieden, die aufgrund der Windeinwirkung zu „Ablagerungen“ führen können.

Im Allgemeinen werden Gibberelline verwendet, um die Ruhezeit von Samen wie Kartoffelknollen zu stoppen. Sie stimulieren auch das Setzen von Samen wie Pfirsichen, Pfirsichen oder Pflaumen.

Ethylen

Ethylen ist eine gasförmige Substanz, die als Pflanzenhormon wirkt. Seine Bewegung innerhalb der Pflanze erfolgt durch Diffusion durch das Gewebe und ist in minimalen Mengen erforderlich, um physiologische Veränderungen zu fördern.

Die Hauptfunktion von Ethylen besteht darin, die Bewegung von Hormonen zu regulieren. In dieser Hinsicht hängt seine Synthese von den physiologischen Bedingungen oder Stresssituationen der Pflanze ab.

Ethylen Quelle: wikipedia.org

Auf physiologischer Ebene wird Ethylen synthetisiert, um die Bewegung von Auxinen zu steuern. Andernfalls würden die Nährstoffe nur zum Nachteil der Wurzeln, Blüten und Früchte auf das meristematische Gewebe gerichtet.

Ebenso steuert es die Fortpflanzungsreife der Pflanze, indem es die Blüte- und Fruchtprozesse fördert. Darüber hinaus steigt mit zunehmendem Alter der Pflanze ihre Produktion, um die Reifung der Früchte zu begünstigen.

Unter Stressbedingungen fördert es die Synthese von Proteinen, die es ermöglichen, widrige Bedingungen zu überwinden. Übermäßige Mengen fördern Seneszenz und Zelltod.

Im Allgemeinen wirkt Ethylen auf die Enthaltung von Blättern, Blüten und Früchten, die Reifung der Früchte und das Altern der Pflanze. Darüber hinaus greift es in verschiedene Reaktionen der Pflanze auf widrige Bedingungen wie Wunden, Wasserstress oder den Befall durch Krankheitserreger ein.

Acid

Abscisinsäure (ABA) ist ein Pflanzenhormon, das am Abszisionsprozess verschiedener Organe der Pflanze beteiligt ist. In dieser Hinsicht begünstigt es den Fall von Blättern und Früchten und fördert die Chlorose von photosynthetischen Geweben.

Jüngste Studien haben festgestellt, dass ABA den Verschluss von Stomata unter Hochtemperaturbedingungen fördert. Auf diese Weise wird der Wasserverlust durch die Blätter verhindert und somit der Bedarf an lebenswichtiger Flüssigkeit verringert.

Abscisinsäure. Quelle: wikipedia.org

Andere Mechanismen, die ABA kontrolliert, umfassen die Protein- und Lipidsynthese in Samen. Darüber hinaus bietet es Toleranz gegenüber dem Trocknen der Samen und erleichtert den Übergangsprozess zwischen Keimung und Wachstum.

ABA fördert die Toleranz gegenüber verschiedenen Umweltstressbedingungen wie hohem Salzgehalt, niedriger Temperatur und Wasserknappheit. ABA beschleunigt den Eintritt von K + -Ionen in Wurzelzellen und begünstigt den Eintritt und die Rückhaltung von Wasser im Gewebe.

In gleicher Weise hemmt es das Pflanzenwachstum, hauptsächlich des Stammes, und erzeugt Pflanzen mit dem Aussehen von "Zwergen". Jüngste Studien an mit ABA behandelten Pflanzen haben festgestellt, dass dieses Phytohormon die Ruhezeit vegetativer Knospen fördert.

Brassinosteroide

Brassinosteroide sind eine Gruppe von Substanzen, die in sehr geringen Konzentrationen auf strukturelle Veränderungen in der Pflanze einwirken. Seine Verwendung und Anwendung ist sehr neu, so dass seine Verwendung in der Landwirtschaft noch nicht weit verbreitet ist.

Seine Entdeckung wurde durch die Synthese einer Verbindung namens Brasinólida aus Rübenpollen gemacht. Diese Substanz mit steroidaler Struktur, die in sehr geringen Konzentrationen verwendet wird, schafft es, strukturelle Veränderungen auf der Ebene des meristematischen Gewebes zu erzeugen.

Die besten Ergebnisse bei der Anwendung dieses Hormons werden erzielt, wenn Sie eine produktive Reaktion der Pflanze erzielen möchten. In dieser Hinsicht greift Brasinólida in die Prozesse der Zellteilung, -verlängerung und -differenzierung ein, wobei seine Anwendung bei der Blüte und Fruchtbildung nützlich ist.

Verweise

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