Механизм действия фитогормонов

Взаимодействие фитогормонов

Фитогормоны и стресс

Устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды связана с защитными реакциями, которые идут под действием фитогормонов. В период действия стрессора преобладает роль гормонов ингибиторов, а при выходе растения из состояния стресса — гормонов активаторов.

При стрессе, особенно при водном дефиците, быстро накапливается АБК, что приводит к закрыванию устьиц и защищает от испарения. Она замедляет обмен веществ, уменьшает камбиальное деление и растяжение клеток, в результате уменьшается ширина годичных колец. При снижении скорости роста в стрессовых условиях у растений повышается устойчивость к неблагоприятным факторам.

При повреждении растений насекомыми, инфекциями или механических повреждениях в этих местах быстро образуется этилен, который способствует отмиранию поврежденных поверхностей, что обеспечивает нормальную работу целого растения.

Установлено, что каждый ростовой процесс имеет свой доминирующий гормон, а другие гормоны только сопровождают его. Например – прорастание семян идет под влиянием гиббереллина, цитокинина или ауксина. При этом ингибиторы редуцированы.

- Рост корня — ИУК/АБК

- Рост стебля — ГА/АБК

- Старение стебля — АБК/ИУК, ГА

- Старение листьев — АБК/ЦИТ

Взаимодействие фитогормонов также осуществляется благодаря их общему предшественнику и взаимодействию различных процессов ведущих к образованию конечных продуктов. Например, мевалоновая кислота служит предшественником и для синтеза гиббереллинов и для АБК. Из шикимовой кислоты образуются либо ИУК, либо фенолы. А также биосинтез этилена может усиливаться под влиянием ИУК и ее аналогов. Во взаимосвязи фитогормоны регулируют генную активность, ферментные и мембранные регуляции обмена веществ.

Гормоны проникают в клетки тканей, связываются с белком-рецептором. Взаимодействие гормона и рецептора приводит к биохимическим реакциям, которые осуществляют данный гормон. Белки рецепторы бывают двух типов:

1. внутриклеточные растворимые – воздействуют на метаболизм в клетке, изменяя уровень генов ДНК ядра и органелл.

2. мембранные белки-рецепторы связывают фитогормоны из внеклеточного пространства, и увеличивает количество метаболитов, реализующих действие данного гормона.

Например, цитокинины проникают в ядро и активизируют деятельность ядерных РНК-полимераз, что увеличивает биосинтез различных белков. И может привести даже к частичному омоложению.

Механизм действия ауксинов на рост клеток может быть быстрый и медленный. Быстрый осуществляется за счет активации протонной помпы (выкачивается H⁺), при этом разрыхляется клеточная стенка за счет вытеснения Ca⁺² и активирования ферментов, участвующих в росте клеточной стенки. Медленный – идет посредством избирательной активности генов.