11 novel 6 hormon

7/23/2019 11 Novel 6 Hormon

http://slidepdf.com/reader/full/11-novel-6-hormon 1/48

December 11. P.: 2. évfolyamZh !

Az előzőhöz hasonló lesz mind alebonyolítás, mind a Zh felépítése

Teszt, 30 kérdés

A 2 Zh együttes pontszáma számít,

de mindkettőből kell az 50%



2 csoportban írja az évfolyam a Zh-t:

A – K : 10.00

L – Z : 11.00

Ami legyen: toll, személyi azonosítóAmi ne: táska, kabát, mobil, puska

December 11. P.: 2. évfolyamZh !



Bevezetés a növénytanba

Növényélettani fejezetek 5.

Dr. Rudnóy Szabolcs

Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszék

([email protected])

www.novenyelettan.elte.hu



A növényi hormonok

A növény növekedését és fejlődését belső (elsősorban a DNS)

és külső (környezeti) tényezők szabják meg. Ezek között az

összeköttetést – legalábbis részben – a növényi

növekedésszabályozó anyagok, vagyis hormonok közvetítik.

(görög hormaein: gerjeszteni).




Sejtek közötti kommunikáció: kémiai hírvivők

A hormon definíciója: speciális intercelluláris kémiai

hírvivő és szervező molekulák, melyek alacsony

koncentrációban hatnak és többnyire specializált

szervekben/sejtekben termelődnek.

DE! a növényi hormonok NEM specializált szövet-ben termelődnek, NINCS szigorúan meghatá-

rozott hatóhelyük és többnyire NINCS csak rá-

juk jellemző, kizárólagos specifikus hatásuk.




A növényi hormonok fő hatásterülete a növekedésés fejlődés folyamatai

Az állatokhoz képest szélesebb koncentráció-tartomány: 10-3 – 10-15 M

Koncentráció és érzékenység

Szinte mindig: a génaktivitás szabályozása




Hagyományosan öt fő típust különböztetünk meg:

AUXINOK, GIBBERELLINEK, CITOKININEK,

ETILÉN, ABSZCIZINSAV

Ma már számos egyéb hormonhatású növényi

növekedésszabályozó anyag ismert:

szteroidok, jázmonsav, szisztemin,szalicilsav, nitrogén-monoxid (NO), stb.



Auxin

Citokinin Gibberellin

Abszcizinsav

Etilén

BrasszinoszteroidSzalicil-

sav

JázmonsavSztrigolakton


Str iga



Az auxin

auxein – növekedni, megnövelni

Már Darwin 1880-ban megfigyelte a köles csíranövény

fény felé való növekedését.

1918-19, Paál Árpád: „egy, a csúcsból

kiinduló anyag a növekedésszabályo-

zás közvetítője”



Charles Darwin és fia, Francis Darwin. Tanulmányozták, hogyan

növekedik fény felé a hajtás (zab csíranövénykék). A

hajtáscsúcsot levágva elmaradt a görbülés. Észlelték, hogy a

hajtás csúcsát eltakarva elmarad a görbülés (növekedés

egyébként ekkor is van), noha a növekvő-görbülő részt éri a fény.

A növekvő részt eltakarva és a hajtáscsúcsot szabadon hagyva

görbülést tapasztaltak. „A koleoptil fototropizmusát a hajtáscsúcsszabályozza”.



Peter Boysen-Jensen (dán). De ekkor még nem tudták, hogy

a szignál milyen természetű. B-J kísérletével bizonyította,

hogy a jel át tud jutni a levágott és visszahelyezett csúcs

alatti agardarabon. Ha vajat tett a csúcs alá, a görbülés

elmaradt, tehát vízoldékony anyagról lehet szó.



Paál Árpád sötétben végezte a kísérleteit a koleoptillal. A

levágott csúcsot aszimmetrikusan tette vissza a koleoptilra és

az ellenkező oldalra görbülést tapasztalt. Következtetése: a

csúcsban termelődik a növekedésszabályozó anyag, lefelévándorol és a fény hatására az árnyékos oldalon nő meg a

mennyisége.



Frits Went (holland). A levágott csúcsokat agarkockákra tette. A

tiszta agar nem okozott sem növekedést, sem görbülést, de

amelyik érintkezett a hajtáscsúcsokkal, igen. Középre

visszahelyezve egyenes, míg aszimmetrikus pozícióban görbülő

növekedést tapasztalt, mégpedig az elhajlás szöge függött azagaron állni hagyott hajtáscsúcsok számától és idejétől.

Went adta az auxin nevet is.

Transzport: poláris; bazális irányban a gyökér - és hajtáscsúcstól

egyaránt, azaz mindig a csúcs irányából a bázis felé.



A kísérletekből levont főbb következtetések:

• A fényinger hormonális úton vezetődik

• Ez a hormon növekedési hormon

• A csúcsban található és bazális irányban vezetődik• A fény egyenlőtlen hormoneloszlást idéz elő, ez

váltja ki az egyenlőtlen növekedést

• Ez mesterségesen és sötétben is előidézhető

• A hormon az árnyékos oldalon vándorol/dúsul föl.



Az auxin

Indolecetsav: IES

Indo lacetic acid : IAA

Léteznek szintetikus auxinok és antiauxinok is;

a hatásmechanizmusban fontos szerepet játszik

a töltéseloszlás hasonlósága.

2,4-D: növényvédőszer; + lombirtó hatóanyaga

Indol-3-ecetsav



Az auxin hatásai

Az auxin hatása mindig a hormon gradiensével,eloszlásának megváltozásával függ össze.

• serkenti a sejtek és szervek megnyúlásos növe-

kedését fiatal lágyszárúak; sejtfal átrendeződése és szintézise, pH↓

• apikális dominancia

• abszcisszió (leválás) gátlása

• szállítószövetek differenciációja (+ gibberellin!)• serkenti a termések fejlődését (eper példája)

• járulékos gyökerek képződését indukálja



Tropizmus

Tropizmus: olyan helyzetváltoztató mozgás,

amely egyirányú inger hatására következik be.

Viszonylag lassú és a növekedésben, sejt- ésszöveti szerkezetben beálló változások kísérik.

A foto- és gravitropizmusban az auxin újra-

eloszlása kulcsfontosságú.



Fototropizmus



Fototropizmus

A fény hatására az árnyékos oldalon alakul ki

optimális auxin-koncentráció, ami egyenlőtlen

növekedéshez, végső soron görbüléshez vezet.

A fény hatására fényérzékeny csoportot tar-

talmazó fehérjék módosulnak, s egyes módo-

sulatok az árnyékos, míg mások a fény felőlioldalon halmozódnak fel, s ezek eloszlásbeli

különbsége van hatással az auxinkoncentrációra.



Fototropizmus

A fény felőli oldal szuboptimális auxin-

koncentrációja gátolja a növekedést, az árnyékos

oldalon kialakuló optimális auxinkoncentráció

azonban serkenti a növekedést, így egyenlőtlen

megnyúlás következik be, ami a fény felé

görbülést eredményez.



Gravitropizmus



Gravitropizmus

A gravitációs inger hatására a gyökér a gravitációserő irányába mozdul, a hajtás ellenkezőleg.

Mindkét esetben az auxin újraeloszlása váltja ki a

reakciót. A gyökér esetében a gyökérsüvegben el-

helyezkedő speciális sejtek (sztatociták) keményítő-

szemcséinek elmozdulása hatással van a sejtből az

auxint kifelé mozgató transzporter fehérjék működé-

sére, ezek járulnak hozzá a gyökér szöveteiben az

auxin újraeloszlásához.



Gravitropizmus

A gyökér földhöz közelebbi oldalán az optimálisnálnagyobb auxinkoncentráció alakul ki, amely gátolja

a növekedést, a felső oldalon kialakuló optimális

koncentráció azonban serkenti azt, így egyenlőtlen

növekedés indul meg, ami végül a gravitációs erő

irányába forduló gyökérnövekedést eredményez.



A gibberellinek

Japán kutatók (elsőként Eviti Kuroszava)fedezték föl rizs betegségével kapcsolatban.

„Bakanae ” (bolond növény): extrém meg-

nyúlás, klorózis, késői virágzás.

A hatóanyag egy Gibberel la nevű gombából

származott, de növényekben és baktériumokban

is megtalálható.



A gibberellinek

4 gyűrűs, oxigénttartalmazó vegyületek

2004-es adat szerint

126-féle gibberellin

Szabad formában, illetve

kötött formában (glükózhoz

kapcsoltan) fordulnak elő



A gibberellinek

A zárvatermőkben a gibberellinek leggyakrabban

az éretlen magvakban, hajtás- és gyökércsúcsban,

és fiatal levelekben találhatóak.

A transzport nem poláris: a fa- és a háncs-

részben minden irányban mozoghatnak.



A gibberellinek

Élettani hatásaik:

• serkentik a megnyúlásos növekedést (↔IES)

• serkentik a magvak és spórák csírázását, rügyekkihajtását száraz mag vízfelvétele→ gibberellin termelés→ amiláz szintézis→ cukrok

• befolyásolják a juvenilis állapot fenntartását

• virágzás (káposztafélék – Brass icaceae )

• szabályozzák a terméskötést és –érést (szőlő)

érett állapotú fák, cserjék, egyes lágyszárúak; sejtosztódás is; a sejtfal pH nem csökken jelentősen

gazdaságilag legjelentősebb: a magnélküli szőlő bogyóméretének növelése



A citokininek

1913 – Gottlieb Haberlandt (osztrák): egy ismeretlen

növényi hatóanyag sejtosztódást indukál

1940’ – J. van Overbeek (holland): a kókusztej

is hatásos növényi embriók növekedésére

1950’ – Skoog és Miller (amerikaiak): állott

heringsperma-DNS szintén jól jön. (adenin)



Cytokynesis – sejtosztódás

Prokariótákban és eukariótákban egyaránt

általánosak

Többnyire purinvázzal

rendelkeznek, de számos

különféle oldallánc éskonjugált forma lehet

A citokininek(adenin)

Mindenféle növényből kimutatták, zárvatermőkben leggyakoribb a

gyökérben, azon kívül magvakban, termésekben, fiatal levelekben.



A citokininek

Élettani hatásaik:

• serkentik a sejtosztódást

• serkentik a sziklevelek növekedését• szabályozzák a vegetatív szervek kialakulását (az

auxinnal együtt – az arányuk is fontos)

• serkentik a kloroplasztiszok érését

• késleltetik az öregedést (leválasztott szervekben)

csak növényi sejtekben, állatiakban nem és a rák okozásában, ill. gyógyításában sincs szerepük

a sziklevelekben a megnyúlást (a sejtfal savasodása nélkül) és a szabad cukrok mennyiségét is ↑




hatásmechanizmusában

az egyes hormonok

aránya is döntő fontos-

ságú.

A példa: auxin és egy

citokinin (kinetin) ará-

nyának megváltozásamilyen hatással lehet

növényi szövetkultúrára.

→kép: magas auxin:kinetin arány

gyökér , míg alacsony arány hajtás

regenerációjának kedvez növényi

kallusz kultúrából.



→kép: gubacs fűzlevélen

Gubacsdarázs – a peték citokinineket termelnek, amelyek

sejtosztódást indukálva létrehozzák a gubacsot és szabad

cukrokat tesznek elérhetővé. A levél többi része öregedésnek

indul. Tavasszal a kifejlett rovar elhagyja a gubacsot és új leveletkeres.



Az etilén

A magasabbrendű növények szinte mindensejtje; mohák, gombák, egyes baktériumok

is termelnek etilént.

Szintéziséhez oxigén szükséges.

A fiatal, merisztematikus régiók és azöregedő szervek, termések általában több

etilént produkálnak, mint az érett szövetek.



Az etilén

Élettani hatásai:• termésérés (füstölő hatása a gyümölcsérésre)

• virágzás (főleg gátlás, ritkábban serkentés)

• abszcisszió (leválás)

• egyivarú virág nemi elköteleződése (női irány;

gibberellinek: hímivarú irány)• tigmomorfogenezis



Tigmomorfogenezis

→kép: rázás hatása egy növény fejlődésére

Tigmomorfogenezis: rázás hatása – a sejtfalak cellulóz

mikrofibrillumai között több keresztkötés jön létre, gátlódik a

megnyúlás. Etilén hatása; ellentétes az IES hatásával. Adaptív

válasz a szél hatására.



→kép: a borsó csíranövénykék hármas reakciója etilénkezelés

hatására.

Hármas válasz etilénre: csökken a megnyúlás, szélesednek a

sejtek és görbülés – oldalra növekedés – jön létre.



→kép: abszcissziós zóna levélnyél kapcsolódási felületénél

Abszcissziós (leválási) zóna: A leválási zónában a

felhalmozódó etilén hatására lebomlik a középlemez és így

elválnak egymástól a sejtek-sejtfalak. (Használják a

termésbegyűjtés szinkronizálására is.)

Az auxin sokszor növeli az etilén szintézisét.



Az abszcizinsav

1949 – T. Hemberg: a nyugvó rügyek olyananyagokat tartalmaznak, amelyek gátolják

az auxin hatását. → dorminok

1960’ – F. T. Addicot fölfedezett egy vegyületet

a gyapotban, amely termésleválást okozott.

→ abszcizin

Később kimutatták, hogy e kettő ugyanaz



Abszcisszió

– leválás, pl. levélhullás(ennek fő faktora mellesleg az etilén)

Magasabbrendű növényekben és számos gombábanelőfordul, algákban és mohákban egy

rokon vegyület található

Növényekben karotinoidokból szintetizálódik.

A xilémben, a floémben és a parenchimában is képes mozogni.

Az abszcizinsav



Az abszcizinsav

Élettani hatásai:• serkenti a levelek leválását, az abszcissziót

• általában gátolja a rügyek növekedését

• sok fajban késlelteti a magvak csírázását

• sok esetben gátolja más hormonok serken-

tő hatását, vagy velük ellentétesen hat• sztómazáródást idéz elő (stresszhormon)

• siettetheti az öregedést



→kép: az abszcizinsav-szintézisben gátolt mutáns növény

könnyen kiszárad szárazságstressz esetén, mert nem záródnak

megfelelő számban és ideig a sztómák, melyek nem kapnak

jelet a bezáródásra az abszcizinsav hiányában. Az abszcizinsav

egyik legfontosabb funkciója a sztómazáródás elősegítése

stressz esetén.



Acetilszalicilsav - aszpirin

Baktériumok,

gombák,vírusok –Biotikus

stresszorok

Növényevők ésegyebek általokozott

mechanikai

sérüléseknélSzalicilsav

Jázmonsav

Szalicilsav és jázmonsav

Metil- jazmonát



Szalicilsav és jázmonsav

A jázmonsav a növényben a mechanikai sérülés egyik

hírvivője, de sok más szerepe is lehet. Metil-származéka, a

metil- jazmonát illékony vegyület, amelyet a sérülést

szenvedett növény képes kibocsátani magából és ahormon a közeli növényekbe bejutva védekező választ vált

ki. A szalicilsav biotikus stressz esetén kap szerepet,

legalábbis ennek kapcsán fedezték föl, de ma már ismert,

hogy sok abiotikus stresszhatás esetén is közreműködik a

válaszban. Acetil-származéka (acetilszalicilsav - aszpirin)

régóta használt emberi gyógyszer.



A n ö v é n y i h o r m o n o k r i t k á n h

a t n a k ö n m a g u

k b a n ,

l e g g y a k r a b b a n

a n ö v e k e d é s

é s f e j l ő d é s

f o l y a m a t a i h o r

m o n o k k ö l c s ö n h a t á s a k é n t j ö n n e k l é t r e .




Bár lehet jellegzetes hatásuk, egyéb hatásaik

is vannak. Egy hormon – több hatás

A hormonhatás függ: koncentrációtól, egyéb

hormonoktól, érzékenységtől…

Egy bizonyos hatást több hormon is okozhat

A válasz inkább függ a hormonok mennyisé-

gének változásától, mint adott hormon meg-

lététől

11 novel 6 hormon

Documents