FITOHORMONII: TIPURILE ȘI CARACTERISTICILE ACESTORA - BIOLOGIE - 2025

The fitohormonii sau hormoni de plante, sunt substanțe organice produse de celulele vegetale ale plantelor. Sintetizate la un anumit loc, ele pot acționa pentru a regla metabolismul, creșterea și dezvoltarea plantei.

Diversitatea biologică se caracterizează prin prezența indivizilor cu morfologii diferite, adaptate habitatelor și formelor de reproducere particulare. Cu toate acestea, la nivel fiziologic, acestea necesită numai anumite substanțe legate de expresii morfogene în timpul procesului de creștere și dezvoltare.

Aplicarea hormonilor vegetali. Sursa: pixabay.com

În acest sens, hormonii vegetativi sunt compuși naturali care au proprietatea de a regla procesele fiziologice în concentrații minime (<1 ppm). Ei își au originea într-un loc și sunt transferați în altul, acolo unde reglează procesele fiziologice definite: stimularea, inhibarea sau modificarea dezvoltării.

Xilem și floem

Într-adevăr, fitohormonii circulă prin plante prin țesuturile vasculare: xilem și floem. Fiind responsabil pentru diverse mecanisme, cum ar fi înflorirea, maturarea fructelor, căderea frunzelor sau creșterea rădăcinilor și tulpinilor.

O singură fitohormonă participă la unele procese, chiar dacă uneori apare sinergismul prin intervenția mai multor substanțe. La fel, poate apărea antagonism, în funcție de concentrațiile din țesutul plantelor și de procesele fiziologice specifice.

Descoperire

Descoperirea hormonilor plantelor sau a fitohormonilor este relativ recentă. Stimularea diviziunii celulare și formarea lăstarilor radicali a reprezentat una dintre primele aplicații experimentale ale acestor substanțe.

Prima fitohormonă sintetizată și utilizată comercial a fost auxina, ulterior au fost descoperite citokinină și gibererellină. Alte substanțe care acționează ca regulatori sunt acidul abscisic (ABA), etilena și brassinosteroizii.

Procesele precum alungirea, diferențierea celulelor și proliferarea lăstarilor apicali și rădăcinilor sunt unele dintre funcțiile sale. De asemenea, ele stimulează germinarea semințelor, înflorirea, fructificarea și maturarea fructelor.

În acest context, fitohormonii constituie o completare a muncii agricole. Utilizarea sa permite obținerea de culturi cu un sistem rădăcină ferm, suprafață foliară consistentă, anumite perioade de înflorire și fructificare și o maturare uniformă.

caracteristici

Fitohormonele, legate de diferite mecanisme fiziologice în timpul diferențierii celulare și creșterea plantelor, sunt puține în natură. În ciuda numărului lor mic, sunt împuterniciți să regleze răspunsurile de creștere și dezvoltare ale plantei.

Într-adevăr, aceste substanțe se găsesc în toate plantele terestre și acvatice, în diverse ecosisteme și forme de viață. Prezența sa este naturală la toate speciile de plante, fiind în specii comerciale unde potențialul său a fost apreciat.

Sunt, în general, molecule cu o structură chimică simplă, fără grupuri proteice asociate. De fapt, unul dintre acești hormoni ai plantei, etilena, are o natură gazoasă.

Efectul său nu este precis, depinde de concentrația sa în mediu, pe lângă condițiile fizice și de mediu ale plantei. De asemenea, funcția sa poate fi îndeplinită în același loc sau poate fi transpusă în altă structură a plantei.

În unele ocazii, prezența a doi hormoni vegetali poate induce sau limita un anumit mecanism fiziologic. Nivelurile regulate ale a doi hormoni pot duce la proliferarea și diferențierea morfologică ulterioară.

Caracteristici

• Diviziunea și alungirea celulelor.
• Diferențierea celulelor.
• Generarea de lăstari radicali, laterali și apicali.
• Acestea promovează generarea de rădăcini adventive.
• Acestea induc germinarea sau dormirea semințelor.
• Întârzie senescența frunzelor.
• Ele induc înflorirea și fructificarea.
• Acestea promovează maturarea fructelor.
• Stimulează planta pentru a tolera condițiile de stres.

Mecanism de acțiune

Fitohormonii acționează în țesuturile plantelor urmând mecanisme diferite. Printre cele principale putem menționa:

• Sinergism: răspunsul observat de prezența unui fitohormon într-un anumit țesut și la o anumită concentrație este crescut prin prezența unei alte fitohormone.
• Antagonism: concentrația unui fitohormon împiedică exprimarea celuilalt hormon vegetal.
• Inhibiție: concentrația unei fitohormone se desfășoară ca o substanță regulatoare care încetinește sau scade funcția hormonală.
• Cofactori: fitohormona acționează ca o substanță reglatoare, exercitând o acțiune catalitică.

Tipuri

În prezent există cinci tipuri de substanțe care, sintetizate natural în plantă, se numesc fitohormone. Fiecare moleculă are o structură specifică și prezintă proprietăți de reglare bazate pe concentrația și locul său de acțiune.

Principalele fitohormone sunt auxina, giberellina, citokinina, etilena și acidul abscisic. De asemenea, brassinosteroizii, salicilații și iermonii pot fi menționați ca substanțe cu proprietăți similare cu fitohormonele.

auxine

Sunt hormonii care reglează creșterea plantelor, stimulează diviziunea celulară, alungirea și orientarea tulpinilor și rădăcinilor. Acestea promovează dezvoltarea celulelor vegetale prin acumularea apei și stimulează înflorirea și fructificarea.

Se găsește frecvent în plante sub formă de acid indoleacetic (IAA), în concentrații foarte mici. Alte forme naturale sunt acidul 4-cloro-indoleacetic (4-Cl-IAA), acidul fenilacetic (PAA), acidul butilic indol (IBA) și acidul propionic indol (IPA).

Auxin (acid indolacetic - IAA) Sursa: wikipedia.org

Sunt sintetizate în meristemele apexului tulpinilor și frunzelor, deplasându-se în alte zone ale plantei prin translocare. Mișcarea se realizează prin parenchimul fasciculelor vasculare, în principal spre zona bazală și rădăcini.

Auxinele sunt implicate în procesele de creștere și mișcare a substanțelor nutritive din plantă, absența lor determinând efecte adverse. Planta își poate opri creșterea, nu deschide producția de muguri, iar florile și fructele vor cădea necoapte.

Pe măsură ce planta crește, noile țesuturi generează auxine, promovând dezvoltarea mugurilor laterali, înflorirea și fructificarea. Odată ce planta atinge dezvoltarea sa fiziologică maximă, auxina coboară până la rădăcini, inhibând dezvoltarea lăstarilor radicali.

În cele din urmă, planta nu mai formează rădăcini adventive și începe procesul de senescență. În acest fel, concentrația de auxină crește în zonele de înflorire, promovând fructificarea și maturizarea ulterioară.

Citochininele

Citokininele sunt fitohormone care acționează în diviziunea celulară a țesuturilor non-meristematice, fiind produse în meristemele radiculare. Cea mai cunoscută citokinină naturală este Zeatina; de asemenea, kinetina și 6-benziladenina au activitate de citokinină.

Acești hormoni acționează în procesele de diferențiere celulară și în reglarea mecanismelor fiziologice ale plantelor. În plus, aceștia intervin în reglarea creșterii, senescența frunzelor și transportul substanțelor nutritive la nivel de floem.

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

Există o interacțiune continuă între citokinine și auxine în diferitele procese fiziologice ale plantei. Prezența citokininelor stimulează formarea de ramuri și frunze, care produc Auxine care sunt translocate la rădăcini.

Ulterior, acumularea de auxine în rădăcini favorizează dezvoltarea de noi fire de rădăcină care generează citokinină. Această relație se traduce prin:

• O concentrație mai mare de Auxine = o creștere mai mare a rădăcinilor
• O concentrație mai mare de citokinine = creșterea mai mare a frunzelor și a frunzelor.

În general, un procent ridicat de auxină și citokinină scăzută favorizează formarea de rădăcini adventive. Dimpotrivă, când procentul de auxină este scăzut și procentul de citokinină mare, formarea de lăstari este favorizată.

La nivel comercial, aceste fitohormone sunt utilizate împreună cu auxine, în propagarea asexuală a plantelor ornamentale și fructifere. Datorită capacității lor de a stimula diviziunea și diferențierea celulelor, acestea permit obținerea materialului clonal de o calitate excelentă.

De asemenea, datorită capacității sale de a întârzia senescența plantei, este utilizată pe scară largă în floricultură. Aplicații în culturi de flori, permite tulpinilor să își păstreze frunzele verzi mai mult timp în perioada de după recoltare și comercializare.

gibberellms

Gibererelinele sunt fitohormonele de creștere care acționează în diferite procese de alungire a celulelor și de dezvoltare a plantelor. Descoperirea sa provine din studii realizate pe plantații de orez care au generat tulpini de creștere nedeterminată și producție scăzută de cereale.

Această fitohormonă acționează în inducerea creșterii tulpinilor și dezvoltarea inflorescențelor și înfloririi. De asemenea, promovează germinarea semințelor, facilitează acumularea rezervelor în boabe și promovează dezvoltarea fructelor.

Giberelline (Ac. Gibberellic A3) De Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons Sinteza gibererelinelor are loc în interiorul celulei și promovează asimilarea și mișcarea nutrienților în celulă. Acești nutrienți oferă energie și elemente pentru creșterea și alungirea celulelor.

Giberulina este stocată în nodurile tulpinii, favorizează mărimea celulelor și stimulează dezvoltarea mugurilor laterali. Acest lucru este destul de util pentru culturile care necesită o producție ridicată de ramuri și frunziș pentru a le crește productivitatea.

Utilizarea practică a giberelinelor este asociată cu auxine. De fapt, auxinele promovează creșterea longitudinală, iar gibererelinele promovează creșterea laterală.

Se recomandă dozarea ambelor fitohormone, pentru ca cultura să se dezvolte uniform. În acest fel, se evită formarea de tulpini slabe și scurte, care pot provoca „depunere” datorită efectului vântului.

În general, giberelinele sunt utilizate pentru a opri perioada de inactivitate a semințelor, cum ar fi tuberculii de cartofi. De asemenea, stimulează setarea de semințe precum piersici, piersici sau prune.

Etilenă

Etilena este o substanță gazoasă care acționează ca un hormon vegetal. Mișcarea sa în interiorul plantei se realizează prin difuzie prin țesuturi și este necesară în cantități minime pentru a promova modificările fiziologice.

Principala funcție a etilenei este de a regla mișcarea hormonilor. În acest sens, sinteza acesteia depinde de condițiile fiziologice sau de situațiile de stres ale plantei.

Sursa de etilenă: wikipedia.org

La nivel fiziologic, etilena este sintetizată pentru a controla mișcarea auxinelor. În caz contrar, substanțele nutritive ar fi direcționate numai către țesuturile meristematice, în detrimentul rădăcinilor, florilor și fructelor.

De asemenea, controlează maturitatea reproductivă a plantei prin promovarea proceselor de înflorire și fructificare. În plus, pe măsură ce planta îmbătrânește, producția sa crește pentru a favoriza maturarea fructelor.

În condiții stresante, promovează sinteza proteinelor care fac posibilă depășirea condițiilor adverse. Cantitățile excesive promovează senescența și moartea celulelor.

În general, etilena acționează asupra abstenției frunzelor, florilor și fructelor, maturarea fructelor și senescența plantei. În plus, intervine în diferite răspunsuri ale plantei la condiții adverse, cum ar fi rănile, stresul apei sau atacul agenților patogeni.

Acid

Acidul accisic (ABA) este un hormon vegetal care participă la procesul de absciere a diferitelor organe ale plantei. În acest sens, favorizează căderea frunzelor și fructelor, promovând cloroza țesuturilor fotosintetice.

Studii recente au stabilit că ABA promovează închiderea stomatelor în condiții de temperatură ridicată. În acest fel, este prevenită pierderea de apă prin frunze, reducând astfel cererea de lichid vital.

Acidul abscisic. Sursa: wikipedia.org

Alte mecanisme controlate de ABA includ sinteza proteinelor și lipidelor în semințe. În plus, oferă toleranță la uscarea semințelor și facilitează procesul de tranziție între germinare și creștere.

ABA promovează toleranța la diferite condiții de stres asupra mediului, cum ar fi salinitatea ridicată, temperatura scăzută și deficitul de apă. ABA grăbește intrarea ionilor K + în celulele radiculare, favorizând intrarea și reținerea apei în țesuturi.

În același mod, acționează în inhibarea creșterii plantelor, în principal a tulpinii, generând plante cu aspect de „pitici”. Studii recente asupra plantelor tratate cu ABA au reușit să stabilească faptul că această fitohormonă promovează dormința mugurilor vegetativi.

Brassinosteroids

Brassinosteroizii sunt un grup de substanțe care acționează asupra modificărilor structurale ale plantei la concentrații foarte mici. Utilizarea și aplicarea sa sunt foarte recente, astfel încât utilizarea sa în agricultură nu a devenit încă răspândită.

Descoperirea lui a fost făcută prin sintetizarea unui compus numit Brasinólida din polenul din nap. Această substanță de structură steroidică, folosită în concentrații foarte mici, reușește să genereze modificări structurale la nivelul țesuturilor meristematice.

Cele mai bune rezultate la aplicarea acestui hormon sunt obținute atunci când doriți să obțineți un răspuns productiv din partea plantei. În acest sens, Brasinólida intervine în procesele de divizare, alungire și diferențiere a celulelor, aplicarea acesteia fiind utilă în înflorire și fructificare.

Referințe

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Fundamentele fiziologiei plantelor. McGraw-Hill. Interamerican al Spaniei. 655 pp.
2. Fitohormonii: regulatori de creștere și biostimulanți (2007) De la semantică la agronomie. Nutriție. Recuperat în: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio și García Agustín Pilar (2006) Fitohormonii: metabolism și modul de acțiune. Castelló de la Plana: Publicații ale Universitat Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormoni și regulatori de creștere: auxine, giberereline și citokinine. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (eds.). Fiziologia plantelor, 1-28.
5. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormoni și regulatori de creștere: etilenă, acid abscisic, brassinosteroizi, poliamine, acid salicilic și acid iasmonic. Fiziologia plantelor, 1-28.