Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Фітогормони

Фітогормони — ендогенні сполуки, які, утворюючись у незначних кількостях у певній частині рослини, транспортуються в інші її частини й обумовлюють специфічний ростовий або формотворчий ефект. Вони беруть участь у процесах клітинного поділу, диференціації клітин, ембріогенезу, формотворення, виявляють дію за дуже малих концентрацій, характеризуються універсальністю дії (вплив на ріст здійснюється на різних стадіях онтогенезу). На відміну від гормонів тваринних організмів, фітогормони мають лише невелику специфічність дії, оскільки вона сильно залежить від відповідних чинників. Фітогормони відіграють важливу роль у регенераційних процесах, переході рослин до генеративного розвитку, у стан спокою тощо. Відомі три класи фітогормонів, які діють переважно як стимулятори (ауксини, гібереліни, цитокініни), і три класи, що виявляють переважно гальмівну дію (абсцизова кислота, етилен, ксантоксин).

Ауксини (у рослині найчастіше міститься β-індоліл-3-оцтова кислота) активують процеси коренеутворення під час вегетативного розмноження, стимулюють біосинтез високомолекулярних сполук — білків, целюлози, пектинових речовин, запобігають опаданню плодів, посилюють приток асимілятів, води й мінеральних речовин в органи з підвищеною їх концентрацією, беруть участь у процесах регенерації органів і частин рослини. Оскільки багато індукованих ауксинами ефектів потребують енергії, ауксини за принципом зворотного зв’язку посилюють дихання і впливають на інші процеси метаболізму.

Ауксини утворюються в меристемних зонах надземних органів і пересуваються вниз, у зону розтягування стебла, де й прискорюють цей процес. Крім того, ауксини можуть нерівномірно розподілятись по стеблу під дією однобічного освітлення або сил гравітації, спричинюючи його нерівномірний ріст, що найчастіше реалізується в різних типах тропізмів. Певна кількість ауксинів утворюється також у точках росту коренів, звідки вони пересуваються вгору по тканинах кореня, затримуючи до певного часу ріст бічних органів (бруньок, пагонів, бічних коренів). Ауксини активують процеси розтягування клітин. Вони не здатні прискорювати ріст здерев’янілих частин, за їх допомогою також неможливо вивести насіння і бруньки багатьох деревних рослин зі стану спокою.

Гібереліни — найсильніші активатори росту стебла. Вони посилюють накопичення гідролізованих форм і мономерів (амінокислот, моноцукридів, азотистих основ), затримують синтез полімерних сполук (целюлози, крохмалю, білків, нуклеїнових кислот), хлорофілу. Гібереліни блокують активні групи ферментів, які окиснюють індолілоцтову кислоту, а це спричиняє накопичення ауксинів і посилення росту стебла.

Після обробки насіння і бруньок розчинами гіберелінів вони виходять зі стану спокою, різко посилюється ріст карликових рослин за рахунок активації клітинного поділу і витягування стебла у висоту, що сприяє зацвітанню дворічних рослин у перший рік і утворенню репродуктивних органів. Синтезуються ці речовини переважно в молодих листках, верхівках пагонів і кінчиках коренів, а також у зародках та інших частинах незрілого насіння.

Цитокініни — сполуки, що стимулюють обмін речовин у рослинному організмі, прискорюючи клітинний поділ (збільшують кількість рибосом, активують синтез РНК і білка, завдяки чому уповільнюється старіння клітини); стабілізують структури хлоропластів і мітохондрій, підвищуючи їх стійкість до несприятливих умов середовища, посилюють надходження до листя поживних речовин. Обробка цитокінінами надовго залишає колір старіючого листя зеленим! Забезпечення рослин цими сполуками здійснюють корені.

Інгібітори росту. Крім фітогормонів із чітко вираженим стимулюючим ефектом, у рослинах синтезуються й ендогенні інгібітори росту. Взаємодія цих двох груп фітогормонів визначає нормальний перебіг ростових процесів, а збалансоване поєднання стимуляторів та інгібіторів росту регулює ріст у просторі й часі.

Природні інгібітори росту беруть активну участь у процесах переходу рослин та їх бруньок у стан спокою, опадання листя, гальмування росту стебла, спокою насіння тощо. Найчастіше в рослинах містяться абсцизова кислота, ксантоксин та етилен.

Абсцизова кислота (дормін) індукує настання стану спокою в рослин, оскільки за своєю фізіологічною природою вона є сильним інгібітором росту.

Ксантоксин утворюється в жовтіючому листі, звідти переходить у стебло і пригнічує передчасне проростання бруньок і камбіальну активність.

Етилен — природний регулятор дозрівання плодів, у яких утворюється у значних кількостях, стимулюючи прискорення їх дозрівання.

Досліджено багато інших негормональних інгібіторів, насамперед фенольної природи (кумарин, саліцилова кислота, скополетин, флавонові речовини, деякі терпеноїди тощо), які накопичуються в шкірці насіння, зимуючих бруньках, бульбах, цибулинах і пригнічують можливі або передчасні ростові процеси. До весни, як правило, інгібітори встигають зруйнуватись і вже не гальмують ріст.