FITOHORMONI: VRSTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE - BIOLOGIJA - 2025

U fitohormoni ili biljne hormone, su organske supstance proizvedene biljne stanice biljaka. Sintetizirani na određenom mjestu, mogu djelovati na regulaciju metabolizma, rast i razvoj biljke.

Biološku raznolikost karakterizira prisutnost jedinki različitih morfologija prilagođenih određenim staništima i oblicima reprodukcije. Međutim, na fiziološkoj razini potrebne su im samo određene tvari povezane s morfogenom ekspresijom tijekom procesa rasta i razvoja.

Primjena biljnih hormona. Izvor: pixabay.com

U tom smislu, vegetativni hormoni su prirodni spojevi koji imaju svojstvo regulacije fizioloških procesa u minimalnim koncentracijama (<1 ppm). Potječu na jednom mjestu i premještaju se na drugo mjesto gdje reguliraju definirane fiziološke procese: stimulaciju, inhibiciju ili promjenu razvoja.

Xylem i phloem

U stvari, fitohormoni cirkuliraju kroz biljke kroz vaskularna tkiva: ksilem i floem. Odgovorni za razne mehanizme, kao što su cvatnja, zrenje ploda, pad listova ili rast korijena i stabljika.

U nekim procesima sudjeluje jedan fitohormon, iako se ponekad javlja sinergizam, intervencijom nekoliko tvari. Isto tako, može se pojaviti antagonizam, ovisno o koncentracijama u biljnom tkivu i specifičnim fiziološkim procesima.

Otkriće

Otkriće biljnih hormona ili fitohormona relativno je nedavno. Poticanje stanične diobe i stvaranje radikalnih izdanaka predstavljali su jednu od prvih eksperimentalnih primjena ovih tvari.

Prvi fitohormon sintetiziran i komercijalno upotrijebljen bio je auksin, potom su otkriveni citokinin i gibberellin. Ostale tvari koje djeluju kao regulatori su apscisna kiselina (ABA), etilen i brassinosteroidi.

Procesi poput izduživanja, diferencijacije stanica i proliferacije apikalnih i korijenskih izdanaka neke su od njegovih funkcija. Isto tako, potiču klijanje sjemena, cvjetanje, plodovanje i zrenje plodova.

U tom su kontekstu fitohormoni nadopuna poljoprivrednom radu. Njegova uporaba omogućuje dobivanje usjeva s čvrstim korijenovim sustavom, stalnom površinom lišća, određenim razdobljima cvatnje i plodovanja te ujednačenim sazrijevanjem.

karakteristike

Fitohormoni, povezani s raznim fiziološkim mehanizmima tijekom diferencijacije stanica i rasta biljaka, u prirodi su malo. Uprkos malom broju, oni su ovlašteni za regulaciju odgovora za rast i razvoj biljke.

Doista, ove tvari nalaze se u svim kopnenim i vodenim biljkama, u raznim ekosustavima i oblicima života. Njegova prisutnost prirodna je u svim biljnim vrstama, a nalazi se u komercijalnim vrstama gdje je njen potencijal cijenjen.

Obično su to molekule jednostavne kemijske strukture, bez pridruženih proteinskih skupina. Zapravo, jedan od tih biljnih hormona, etilen, ima plinovitu prirodu.

Njegov učinak nije precizan, ovisi o njegovoj koncentraciji u okolišu, osim fizičkih i okolišnih uvjeta biljke. Isto tako, njegova se funkcija može obavljati na istom mjestu ili se može premjestiti u drugu strukturu biljke.

U nekim slučajevima prisutnost dvaju biljnih hormona može potaknuti ili ograničiti određeni fiziološki mehanizam. Redovita razina dva hormona može dovesti do proliferacije puca i naknadne morfološke diferencijacije.

Značajke

• Podjela stanica i produžetak.
• Stanična diferencijacija.
• Generacija radikalnih, bočnih i apikalnih izdanaka.
• Oni promiču nastajanje adventskih korijena.
• Oni induciraju klijanje ili usporavanje sjemena.
• Oni odgađaju starenje lišća.
• Oni izazivaju cvjetanje i plodnost.
• Oni promiču zrenje plodova.
• Stimulira biljku da podnosi stresne uvjete.

Mehanizam djelovanja

Fitohormoni djeluju u biljnom tkivu prateći različite mehanizme. Među glavnim možemo spomenuti:

• Sinergizam: odgovor primijećen prisustvom fitohormona u određenom tkivu i u određenoj koncentraciji povećava se prisutnošću drugog fitohormona.
• Antagonizam: koncentracija jednog fitohormona sprečava ekspresiju drugog biljnog hormona.
• Inhibicija: koncentracija fitohormona odvija se kao regulatorna tvar koja usporava ili smanjuje hormonalnu funkciju.
• Kofaktori: fitohormon djeluje kao regulatorna tvar, vršeći katalitičko djelovanje.

vrste

Trenutno postoji pet vrsta tvari koje se, prirodno sintetizirane u biljci, nazivaju fitohormoni. Svaka molekula ima specifičnu strukturu i pokazuje regulatorna svojstva na temelju njene koncentracije i mjesta djelovanja.

Glavni fitohormoni su auksin, gibberellin, citokinin, etilen i apscisinska kiselina. Također, brassinosteroidi, salicilati i jasmonati mogu se spomenuti kao tvari čiji su svojstva slična fitohormonima.

auksina

Oni su hormoni koji reguliraju rast biljaka, potiču diobu stanica, izduženje i orijentaciju stabljike i korijena. Oni promiču razvoj biljnih stanica nakupljanjem vode, te potiču cvatnju i plodovanje.

Najčešće se nalazi u biljkama u obliku indoleoctene kiseline (IAA), u vrlo niskim koncentracijama. Ostali prirodni oblici su 4-kloro-indoleoctena kiselina (4-Cl-IAA), feniloctena kiselina (PAA), indol maslačna kiselina (IBA) i indola propionska kiselina (IPA).

Auksin (Indolaoctena kiselina - IAA) Izvor: wikipedia.org

Sintetiziraju se u meristemima vrhova stabljika i lišća, premještajući se na druga područja biljke premještanjem. Kretanje se vrši kroz parenhim vaskularnih snopova, uglavnom prema bazalnom području i korijenima.

Auksini su uključeni u procese rasta i kretanja hranjivih tvari u biljci, njihova odsutnost uzrokuje štetne učinke. Biljka može zaustaviti svoj rast, ne otvarati pupoljke, a cvjetovi i plodovi će pasti nezrelo.

Kako biljka raste, nova tkiva stvaraju auksine, potičući razvoj bočnih pupoljaka, cvjetanja i plodovanja. Jednom kada biljka dosegne svoj maksimalan fiziološki razvoj, auksin se spušta do korijena, inhibirajući razvoj radikalnih izdanaka.

Naposljetku, biljka prestaje formirati pustolovne korijene i započinje proces starenja. Na taj se način povećava koncentracija auksina u cvatnjama, što potiče plodovanje i kasnije sazrijevanje.

citokine

Citokinini su fitohormoni koji djeluju u staničnoj diobi nemeristematskih tkiva, a nastaju u korijenskim meristemima. Najpoznatiji prirodni citokinin je Zeatin; isto tako, kinetin i 6-benziladenin imaju citokininsku aktivnost.

Ti hormoni djeluju u procesima stanične diferencijacije i u regulaciji fizioloških mehanizama biljaka. Uz to, interveniraju u regulaciji rasta, starenja listova i transportu hranjivih tvari na razini phloema.

Citokinin (Zeatin)

Postoji kontinuirana interakcija citokinina i auksina u različitim fiziološkim procesima biljke. Prisutnost citokinina potiče stvaranje grana i lišća, koji proizvode auksine koji su premješteni u korijenje.

Kasnije, nakupljanje auksina u korijenu potiče razvoj novih korijenskih vlasi koje stvaraju citokinin. Taj se odnos prevodi na:

• Veća koncentracija Auksina = veći rast korijena
• Veća koncentracija citokinina = veći rast lišća i lišća.

Općenito, visok postotak auksina i nizak citokinin pogoduje stvaranju aditivnih korijena. Suprotno tome, kada je postotak auksina nizak i postotak citokinina visok, preferira se stvaranje izdanaka.

Na komercijalnoj razini ti se fitohormoni koriste zajedno s auksinima, za aseksualno razmnožavanje ukrasnih i voćnih biljaka. Zahvaljujući sposobnosti poticanja diobe i diferencijacije stanica omogućuju dobivanje klonskog materijala izvrsne kvalitete.

Isto tako, zbog svoje sposobnosti da odgodi starenje biljke, široko se koristi u cvjećarstvu. Primjena na cvjetnim kulturama, omogućava stabljikama da dulje zadrže svoje zelene listove tijekom žetve i komercijalizacije.

gibereline

Gibberellins su fitohormoni rasta koji djeluju u različitim procesima izduživanja stanica i razvoja biljke. Njegovo otkriće dolazi iz studija provedenih na plantažama riže koje su stvorile stabljike neodređenog rasta i niske proizvodnje žitarica.

Ovaj fitohormon djeluje u indukciji rasta stabljike i razvoju cvasti i cvatnje. Isto tako, promiče klijanje sjemena, olakšava nakupljanje rezervi u žitaricama i potiče razvoj plodova.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons Sinteza gibberellina se događa unutar stanice i potiče asimilaciju i kretanje hranjivih tvari u stanici. Ove hranjive tvari daju energiju i elemente za rast i produženje stanica.

Gibberellin se čuva u čvorovima stabljike, pogoduje veličini stanica i potiče razvoj bočnih pupova. To je prilično korisno za one usjeve koji zahtijevaju visoku proizvodnju grana i lišća kako bi povećali svoju produktivnost.

Praktična upotreba gibberellina povezana je s auksinima. U stvari, aksini potiču uzdužni rast, a gibberellini potiču lateralni rast.

Preporučuje se doziranje oba fitohormona kako bi se usjev ravnomjerno razvijao. Na taj se način izbjegava stvaranje slabih i kratkih stabljika koje zbog djelovanja vjetra mogu uzrokovati "zastoj".

Općenito, gibberellini se koriste za zaustavljanje razdoblja duljine sjemena, kao što su gomolji krumpira. Oni također potiču postavljanje sjemenki poput breskve, breskve ili šljive.

etilen

Etilen je plinovita tvar koja djeluje kao biljni hormon. Kretanje unutar biljke vrši se difuzijom kroz tkiva, a potrebno je u minimalnim količinama za promicanje fizioloških promjena.

Glavna funkcija etilena je reguliranje kretanja hormona. S tim u vezi, njegova sinteza ovisi o fiziološkim uvjetima, odnosno stresnim situacijama biljke.

Izvor etilena: wikipedia.org

Na fiziološkoj razini, etilen se sintetizira za kontrolu kretanja auksina. Inače bi se hranjive tvari usmjerile samo u meristematska tkiva na štetu korijenja, cvjetova i plodova.

Isto tako, kontrolira reproduktivnu zrelost biljke promičući procese cvatnje i plodovanja. Osim toga, kako biljka stari, njegova proizvodnja raste kako bi se favoriziralo zrenje plodova.

U stresnim uvjetima potiče sintezu proteina koji omogućuju prevladavanje nepovoljnih stanja. Prevelika količina potiče starenje i staničnu smrt.

Općenito, etilen djeluje na apstinenciju lišća, cvjetova i plodova, zrenja plodova i starenje biljke. Uz to, intervenira u različitim reakcijama biljke na nepovoljna stanja, poput rana, vodenog stresa ili napada patogena.

Kiselina

Apscesna kiselina (ABA) je biljni hormon koji sudjeluje u procesu apscizije različitih organa biljke. U tom smislu pogoduje padu lišća i plodova, promičući klorozu fotosintetskih tkiva.

Nedavna istraživanja utvrdila su da ABA potiče zatvaranje stomaka u uvjetima visoke temperature. Na taj se način sprečava gubitak vode kroz lišće, čime se smanjuje potreba za vitalnom tekućinom.

Apscesna kiselina. Izvor: wikipedia.org

Ostali mehanizmi koje kontrola ABA uključuje sintezu proteina i lipida u sjemenu. Uz to, omogućava toleranciju na sušenje sjemena i olakšava proces prijelaza između klijanja i rasta.

ABA promiče toleranciju na različite uvjete okruženja kao što su visoka slanost, niska temperatura i oskudica u vodi. ABA ubrzava ulazak K + iona u stanice korijena, pogodujući ulasku i zadržavanju vode u tkivima.

Na isti način djeluje na inhibiciju rasta biljaka, uglavnom stabljike, stvarajući biljke s pojavom "patuljaka". Nedavna istraživanja biljaka liječenih ABA uspjela su utvrditi da ovaj fitohormon potiče usporavanje vegetativnih pupoljaka.

Brassinosteroids

Brassinosteroidi su skupina tvari koje djeluju na strukturne promjene u biljci u vrlo malim koncentracijama. Njegova je primjena i primjena vrlo recentna, pa njegova primjena u poljoprivredi još nije postala široko rasprostranjena.

Njegovo je otkriće postignuto sinteziranjem spoja nazvanog Brasinólida iz peluda repa. Ova tvar steroidne strukture, koja se koristi u vrlo niskim koncentracijama, uspijeva stvoriti strukturne promjene na razini meristematskog tkiva.

Najbolji rezultati kod primjene ovog hormona postižu se kada želite dobiti produktivan odgovor biljke. S tim u vezi, Brasinólida intervenira u procesima stanične diobe, produženja i diferencijacije, a njegova je primjena korisna u cvatnji i plodovanju.

Reference

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Osnove fiziologije biljaka. McGraw-Hill. Španjolska međuramerka. 655 pp.
2. Fitohormoni: regulatori rasta i biostimulansi (2007) Od semantike do agronomije. Prehrana. Oporavak u: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio i García Agustín Pilar (2006) Fitohormoni: metabolizam i način djelovanja. Castelló de la Plana: Publikacije Sveučilišta Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., i Casaretto, J. (2006). Hormoni i regulatori rasta: auksini, giberellini i citokinini. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ur.). Fiziologija biljaka, 1-28.
5. Jordán, M., i Casaretto, J. (2006). Hormoni i regulatori rasta: etilen, apscisna kiselina, brassinosteroidi, poliamini, salicilna kiselina i jasmonska kiselina. Fiziologija biljaka, 1-28.