4.6-4.10

• Hormony roślinne

  • związki organiczne,
  • regulatory wzrostu i rozwoju,
  • wykazują dużą aktywność fizjologiczną w bardzo małych stężeniach,
  • auksyny, gibereliny, cytokininy, kwas abscysynowy, etylen.
• Hormony

  Działają w bardzo małych stężeniach
• Hormony

  • Działanie plejotropowe
  • Działanie wspólne
  • Działanie pobudzające lub hamujące
  • Działanie tylko na komórki zawierające odpowiednie receptory
• Działanie plejotropowe

  • Każdy z nich wpływa na wiele różnych procesów zachodzących w roślinie
• Działanie wspólne

  • Przebieg jednego procesu jest regulowany za pomocą kilku różnych hormonów
• Działanie pobudzające lub hamujące

  • W danym procesie uczestniczą hormony pobudzające go jak i hormony hamujące, ostateczna reakcja zależy od proporcji, dany hormon może jednocześnie stymulować i hamować ten sam proces
• Działanie tylko na komórki zawierające odpowiednie receptory

  Powstanie kompleksu hormon-receptor i zapoczątkowanie reakcji fizjologicznej
• Auksyny

  • MIEJSCE POWSTANIA: wierzchołki wzrostu pędów, młode liście, pąki, kwiaty, owoce
  • POBUDZAJĄ: wzrost wydłużeniowy komórek,
  • STYMULUJĄ: podziały komórek kambium, powstawanie zawiązków korzeni bocznych i przybyszowych,
  • HAMUJĄ: rozwój pąków bocznych pędu, zrzucanie liści i owoców,
  • powodują powstawanie tkanki przyrannej,
  • odpowiadają za powstawanie owoców,
• Gibereliny

  • MIEJSCE POWSTANIA: wierzchołki wzrostu korzeni, młode liście, kwiaty, owoce, kiełkujące nasiona,
  • POBUDZAJĄ: wzrost wydłużeniowy komórek, kiełkowanie nasion
  • STYMULUJĄ: podziały komórek kambium, zakwitanie niektórych gatunków roślin,
  • odpowiadają za powstawanie owoców,
  • uczestnicza w przerywaniu spoczynku nasion
• Cytokininy

  • MIEJSCE POWSTANIA: korzenie, młode liście, kiełkujące nasiona, owoce,
  • POBUDZAJĄ: podziały komórkowe, rozwój pąków bocznych,
  • STYMULUJĄ: wzrost wydłużeniowy, różnicowanie się komórek,
  • opóźniają procesy starzenia się tkanek i organów,
  • odpowiadają za prawidłowy rozwój chloroplastów,
  • współdziałają z auksynami w procesie różnicowania się tkanek i owoców,
• Kwas abscysynowy (ABA)

  • MIEJSCE POWSTANIA: korzenie, dojrzałe liście, owoce, pąki, nasiona,
  • HAMUJE: wzrost pędów, przyspiesza opadanie liści i owoców,
  • ODPOWIADA ZA: spoczynek pąków i nasion, reakcje roślin na stres,
  • w sytuacjach stresowych stymuluje zamykanie aparatów szparkowych,
  • powoduje starzenie się tkanek i organów,
• Etylen

  • MIEJSCE POWSTANIA: wszystkie organy roślin, największe stężenie w dojrzewających owocach i starzejących tkankach,
  • STYMULUJE: dojrzewanie owoców,
  • powoduje opadanie liści i owoców,
  • odpowiada za reakcje roślin na stres,
• Synergistyczne działanie fitohormonów

  współpraca w uruchomieniu określonej reakcji fizjologicznej
• Antagonistyczne działanie fitohormonów

  jeden hormon stymuluje określoną reakcję fizjologiczną, a drugi jest jej inhibitorem
• Wzrost roślin

  proces nieodwracalny, zwiększanie się rozmiarów, podstawą są intensywne podziały komórek i powiększanie się ich objetości
• Rozwój roślin

  zmiany jakościowe w trakcie życia, różnicowanie się komórek i tkanek, powstawanie organów,
• • wzrost i rozwój są uwarunkowane genetycznie, podlegają wpływom czynników środowiska,
  • nierozerwalnie związane,
• Rozwój osobniczy - ontogeneza

  3 etapy:

  STADIUM WEGETATYWNE: rozwój zarodkowy, kiełkowanie nasion, rozwój wegetatywny

  STADIUM GENERATATYWNE: kwitnienie, owocowanie,

  STARZENIE SIĘ I OBUMIERANIE
• Rozwój zarodkowy

  rozwijający się zarodek wypełnia przestrzeń ograniczoną przez łupinę nasienną i przechodzi w stan spoczynku (większość),
• Stan spoczynku

  • ustają wzrost i rozwój rośliny,
  • w wyniku odwodnienia lub braku tlenu dochodzi do zahamowania procesów metabolicznych,
  • energia niezbędna do utrzymania przy życiu tkanek nasienia pochodzi zwykle z fermentacji alkoholowej,
  • ma różny czas trwania - ok kilku dni do kilkudziesięciu lat,
• Spoczynek bezwzględny

  przyczyny spoczynku: brak gotowości nasion do kiełkowania spowodowany m.in.:

  nieprzepuszczalnością łupiny nasiennej dla wody i gazów,

  niedojrzałością morfologiczną lub fizjologiczną zarodka,

  wpływem inhibitorów wzrostu i rozwoju,

  
  

  warunki przerywania spoczynku: wycofanie inhibicji i czynnika wywołującego spoczynek,
• Spoczynek względny

  przyczyny spoczynku: nieodpowiednie do kiełkowania warunki środowiska:

  niedostatek wody,

  nieodpowiednia temperatura otoczenia,

  niewystarczająca ilość światła,

  warunku przerwania spoczynku: optymalne warunki środowiska.
• Kiełkowanie podziemne - hipogeiczne

  szybciej wydłuża się nadliścieniowa część łodygi zarodkowej (epikotylu),

  liścienie pozostają w glebie,

  liścienie nie przeprowadzają fotosyntezy,

  funkcję asymilacyjną pełnią pierwsze liście,
• Kiełkowanie nadziemne - epigeiczne


  szybciej wydłuża się hipokotyl - podliścieniowa część łodygi zarodkowej,

  liścienie zostają wyniesione ponad powierzchnię gleby,

  niesienie zazieleniają się i zaczynają przeprowadzać fotosyntezę.
• Pęcznienie

  białka zawarte w nasieniu intensywnie pochłaniają wodę -> nasienie pęcznieje -> łupina nasienna pęka -> do wnętrza nasienia dostaje się tlen -> zachodzi zmiana sposobu oddychania z fermentacji alkoholowej do oddychania tlenowego = wzmożona produkcja ATP,

  niektóre nasiona nie pęcznieją do momentu uszkodzenia łupiny nasiennej,

  w warunkach normalnych łupinę nasienną mogą uszkadzać organizmy glebowe.
• Faza kataboliczna

  hydroliza substancji zapasowych tkanki spichrzowej nasienia, które stają się rozpuszczalne w wodzie i przyswajalne dla zarodka,

  jednocześnie zachodzi oddychanie tlenowe,
• Faza anaboliczna

  synteza nowych składników komórki przy udziale energii zmagazynowanej w ATP,

  składniki umożliwiają dalszy wzrost i rozwój zarodka a następnie siewki,
• Wpływ światła na kiełkowanie nasion

  nasiona fotoblastyczne - na kiełkowanie nasion wpływają warunki świetlne,

  fotoblastia dodatnia - gdy światło stymuluje kiełkowanie nasion,

  fotoblastia ujemna - gdy światło hamuje kiełkowanie nasion,
• Wpływ fitohormonów na spoczynek i kiełkowanie nasion

  INHIBITOR KIEŁKOWANIA

  kwas abscysynowy - hamuje wytwarzanie enzymów, które katalizują hydrolizę substancji zapasowych nasienia,

  STYMULATORY KWITNIENIA

  gibereliny - pobudzają wytwarzanie enzymów, które katalizują hydrolizę substancji zapasowych nasion,

  gibereliny i cytokininy - aktywują enzymy uczestniczące w kiełkowaniu nasion
• Rozwój wegetatywny

  może trwać od kilku lub kilkunastu dni (jednoroczne) do kilkudziesięciu lat (drzewiaste rośliny wieloletnie)

  wytworzenie organów wegetatywnych,

  podstawą różnicowania się tkanek i organów w określonym porządku jest biegunowość rośliny,
• Biegunowość rośliny

  zdeterminowana genetycznie na etapie zygoty,

  wyraźnie widoczna od stadium zarodka,

  istnienie dwóch określonych biegunów: korzeniowego i pędowego, znajdujące się na przeciwległych końcach rośliny

  
  

  niezależnie od położenia gałązki na biegunie korzeniowym zawsze powstaną korzenie, a na biegunie pędowym - pędy,
• Rola merystemów w rozwoju wegetatywnym

  wierzchołki są źródłem fitohormonów odpowiedzialnych za procesy wzrostu i rozwoju roślin: auksyn, giberelin, cytokinin,

  warunkują nieustanny wzrost organów i kierują procesami różnicowania się komórek,
• Dominacja wierzchołkowa

  mimo, że na łodydze znajduje się wiele pąków bocznych zawierających zawiązki odgałęzień pędu, tylko niektóre z nich są aktywne, natomiast większość pozostaje w stanie spoczynku,

  auksyny spływają łykiem w dół osi pędu i hamują rozwój pąków bocznych i tworzenie się odgałęzień łodygi,

  usunięcie pąka wierzchołkowego powoduje aktywację pąków bocznych i rozgałęzienie się pędu.
• Jak auksyny pobudzają wzrost wydłużeniowy komórki?

  auksyny aktywują pompy protonowe zlokalizowane w błonach komórkowych, dzięki temu protony przemieszczają się z cytoplazmy do ściany komórkowej, w której znajdują się białka zwane ekspansynami,

  w środowisku kwasowym ekspansywny powodują rozrywanie wiązań wodorowych między włóknami celulozy co znacznie zwiększa elastyczność ściany,

  komórka pochłania dużą ilośc wody i powiększa swoje rozmiary
• Rozmnażanie wegetatywne

  roślina nie tworzy organów generatywnych nawet w optymalnych warunkach środowska,

  tworzenie bulw, cebul, kłączy i rozłogów,
• Rozmnóżki

  służą do rozmnażania wegetatywnego,

  głównie u mchów,

  zapewniają szybkie rozprzestrzenianie się gatunku ale wszystkie osobniki mają identyczny zestaw genów z rośliną macierzystą,

  w zmiennych lub niesprzyjających warunkach nie jest to korzystne, ponieważ populacja gatunku złożona z osobników jednolitych genetycznie jest zagrożona wyginięciem.\
• Wpływ stężenia auksyn i cytokinin na wzrost i rozwój tkanek roślinnych

  Stężenie auksyn>stężenie cytokinin- stymuluje wytwarzanie korzeni - auksyny stosuje się do ukorzenienia sadzonek.

  Stężenie cytokin>stężenie auksyn - stymuluje powstawanie pędów - cytokininy stosuje się do otrzymywania nowych roślin z tkanki kalusowej.
• Mniej auksyn - drewno wtórne

  Więcej giberelin - łyko wtórne
• Dominacja wierzchołkowa

  odcięcie pąka wierzchołkowego zmniejsza ilość auksyn w łodydze -> rozwój pąków bocznych i rozkrzewianie się rośliny.
• Rozwój generatywny

  kwitnienie i owocowanie - wytwarzanie kwiatów, nasion i owoców