21.12
Гормоны растений— или фитогормоны— - химические молекулы, которые модулируют один или несколько физиологических процессов растения. У животных гормоны…
Гормоны растений - это сигнальные молекулы,которые образуются в небольших количествах в однойчасти растения и перемешаются в другие части. Они могут усилить специфические реакции, связанные с ростоми развитием растения. Два главных гормона растения, также называемые фитогормонами,включают ауксин (аукс ин) и цитокинин.
Ауксин способствует удлинению стебля и росту корня. Ауксины были наглядно показаны Дарвином, который изучалфототропизм — направление роста растений к светуили от света. Например, подсолнухи реагируют на свет, следуянаправлению солнца.
В ответ на свет, ауксин накапливаетсяна затенённых участках растения. Это приводит к удлинению клетки и наклонениюрастения по направлению к свету. Цитокинин - это другой фитогормон, которыйспособствует делению клеток растения.
Цитокинин взаимодейстует вместе с ауксином и помогает в процессе Морфогенеза растений,т. е формирования разных структур растениятаких, как листья, побегиДругой важный фитогормон - это этилен, который являетсягазовым растительным гормоном. Этилен помогает при поражении растения—листопадеопадении плодов, а также при созревании фруктов.
Действие этилена подразумевает ферментативное нарушениекомпонентов клеточной стенки, что выражаетсяв смягчении плода, увеличении состава сахарозы,и изменении цвета плода. Многие растительные гормоны применяютсяв сельском хозяйстве. Например, ауксин используется для формированиякорней при вегетативном размножении растений.
Фрукты часто перевозят в недозрелом состояниии обрабатывают этиленомдля созревания после их доставленияиз экзотической страны, где они выросли.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What are plant hormones and how do they function in cell signaling?
Plant hormones are signaling molecules that regulate growth, development, and responses to environmental stimuli. They function by binding to specific receptors on plant cells, initiating cell signaling pathways that coordinate physiological processes across the organism. These chemical messengers enable plants to respond to light, gravity, and stress without a nervous system.
Q2: How do plant hormones bind to receptors to initiate signaling?
Plant hormones bind to specific receptors located on cell surfaces or inside cells, depending on hormone type and solubility. This binding activates receptor proteins, triggering intracellular signaling cascades. Understanding types of receptors cell surface receptors helps explain how water-soluble hormones initiate rapid responses in plant cells.
Q3: What role do second messengers play in plant hormone signaling?
Second messengers amplify and relay hormone signals from cell surface receptors to intracellular targets. In plants, molecules like calcium ions and phospholipid derivatives translate extracellular hormone binding into intracellular responses. This amplification mechanism allows a single hormone molecule to trigger widespread cellular changes through amplifying signals via second messengers.
Q4: How do enzymatic cascades amplify plant hormone signals?
Enzymatic cascades amplify hormone signals through sequential phosphorylation events, where each enzyme activates the next in a chain reaction. This mechanism allows minimal hormone concentration to produce maximal cellular response. Plant cells employ amplifying signals via enzymatic cascade to achieve rapid, coordinated responses to developmental and environmental cues.
Q5: Why do different plant cells respond differently to the same hormone?
Different plant cells respond differently to the same hormone due to variations in receptor expression, signaling protein availability, and cellular context. Cells may express different receptor types or lack certain downstream signaling components, creating diversity in cell signaling responses. This explains why auxin promotes root growth but inhibits shoot growth.
Q6: How do plant hormones interact with each other in signaling pathways?
Plant hormones often interact through cross-talk between signaling pathways, where one hormone's signal modulates another hormone's response. These interactions between signaling pathways allow plants to integrate multiple environmental signals and generate coordinated developmental responses. For example, gibberellins and abscisic acid often antagonize each other's effects.
Q7: What are feedback loops in plant hormone signaling?
Feedback loops in plant hormone signaling regulate signal intensity and duration by either amplifying or inhibiting the original signal. Negative feedback loops prevent excessive responses, while positive feedback loops strengthen signals. Cell signaling feedback loops enable plants to maintain homeostasis and respond appropriately to changing environmental conditions.