Гормоны растений (фитогормоны)

Координирующие и регулирующие функции в процессах роста и развития растений выполняют растительные гормоны или фитогормоны. Различают пять групп фитогормонов: ауксины, гибереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен.

В отличие от гормонов животных, фитогормоны гораздо менее специфичны, что проявляется в однотипном действии на одни и те же метаболические процессы различных фитогормонов.

Ауксины — вещества, производные индола. Наиболее распространенным из них является индол ил уксус мая кислота (ИУК), которая образуется из триптофана через шикимовую кислоту.

В большинстве растений этот гормон находится в связанной форме, образуя соответствующие сложные эфиры. Ауксины инициируют растяжение растительных клеток в результате интенсификации транспорта протонов из цитоплазмы в клеточную стенку. Кроме того, они активируют биосинтез РНК. и белка.

Гиббереллины представляют собой дитерпеноиды, состоящие из четырех изопреновых остатков. Предшественником их биосинтеза является ацетил КоА, из которого затем через мевалоновую и шикимовую кислоту образуется активный гормон. Наиболее распространенным гормоном этого класса является гибберелловая кислота:

Механизм действия гиббереллинов связан с индукцией синтеза или активацией некоторых ферментов, в частности а-амилазы, а также с изменением проницаемости мембран растительных клеток.

Цитокинины представляют собой производные 6-аминопурина. Основным из них является кинетин.

Характерной и, по-видимому, уникальной особенностью образования цитокининов является то, что они представляют собой фрагмент сириновой и тирозиновой тРНК и освобождаются при распаде последних. Цитокинины стимулируют процессы клеточного деления, а в некоторых растениях — растяжение клеток в листьях. Эти гормоны регулируют активность ряда ферментов, а также влияют на процессы биосинтеза РНК и белка.

Абсцизовая кислота (АБК) относится к ингибиторам роста растительных тканей:

Образуется из ацетил КоА через мевалоновую кислоту.

Этот гормон является антагонистом других фитогормонов. АБК представляет собой своеобразный стресс-гормон, физиологическое действие которого проявляется в экстремальных условиях и связано с изменением проницаемости клеточных мембран, а также активацией или ингибированием тех или иных биосинтетических процессов. Различают быстрые и медленные реакции, контролируемые этим фитогормоном. К быстрым реакциям, вызываемым АБК и проявляющимся уже через несколько минут, относят растяжение клеток и подавление их роста за счет торможения ионного транспорта. Реакции, протекающие с более длительной лаг-фазой, по-видимому, связаны с влиянием АБК на процессы синтеза ферментов или на их активность. В условиях стресса концентрация АБК в растениях резко возрастает.

Этилен — бесцветный газ, хорошо растворимый в воде. Из всех форм живой материи только грибы и высшие растения способны синтезировать этот фитогормон. Он образуется из метионина через 5-аденозил метионин. По мере старения ткани синтез этилена увеличивается. Этилен является регулятором роста и развития растений. Этот гормон стимулирует процессы опадания плодов и листьев и оказывает заметное влияние на проницаемость мембран клеток.