FYTOHORMÓNY: TYPY A ICH VLASTNOSTI - BIOLÓGIE - 2026

Tieto fytohormóny alebo rastlinné hormóny, sú organické látky produkované rastlinnými bunkami rastlín. Syntetizované na konkrétnom mieste môžu pôsobiť tak, že regulujú metabolizmus, rast a vývoj rastlín.

Biologická diverzita je charakterizovaná prítomnosťou jednotlivcov s rôznymi morfológiami, prispôsobenými konkrétnym biotopom a formám reprodukcie. Na fyziologickej úrovni však vyžadujú iba určité látky spojené s morfogénnymi prejavmi počas procesu rastu a vývoja.

Aplikácia rastlinných hormónov. Zdroj: pixabay.com

V tomto ohľade sú vegetatívne hormóny prírodnými zlúčeninami, ktoré majú schopnosť regulovať fyziologické procesy v minimálnych koncentráciách (<1 ppm). Vznikajú na jednom mieste a sú premiestnené na iné miesto, kde regulujú definované fyziologické procesy: stimulácia, inhibícia alebo modifikácia vývoja.

Xylem a phloem

Fytohormóny skutočne cirkulujú v rastlinách cez vaskulárne tkanivá: xylem a phloem. Zodpovednosť za rôzne mechanizmy, ako napríklad kvitnutie, dozrievanie ovocia, pád listov alebo rast koreňov a stoniek.

Jeden fytohormón sa podieľa na niektorých procesoch, hoci synergia niekedy nastáva prostredníctvom zásahu niekoľkých látok. Podobne môže dôjsť k antagonizmu v závislosti od koncentrácie v rastlinnom tkanive a špecifických fyziologických procesoch.

objav

Objav rastlinných hormónov alebo fytohormónov je relatívne nový. Stimulácia bunkového delenia a tvorba radikálnych výhonkov predstavovala jednu z prvých experimentálnych aplikácií týchto látok.

Prvý syntetizovaný a komerčne používaný fytohormón bol auxín, následne sa objavili cytokinín a gibberellín. Ďalšími látkami, ktoré pôsobia ako regulátory, sú kyselina abscisová (ABA), etylén a brassinosteroidy.

Medzi jeho funkcie patria procesy ako predĺženie, diferenciácia buniek a množenie apikálnych a koreňových výhonkov. Rovnako stimulujú klíčenie semien, kvitnutie, rodenie plodov a dozrievanie ovocia.

V tejto súvislosti fytohormóny predstavujú doplnok k poľnohospodárskej práci. Jeho použitie umožňuje získať plodiny s pevným koreňovým systémom, konzistentným povrchom listov, určitými obdobiami kvetu a plodov a rovnomerným dozrievaním.

vlastnosti

Fytohormóny, súvisiace s rôznymi fyziologickými mechanizmami počas diferenciácie buniek a rastu rastlín, majú málo prírody. Napriek ich malému počtu sú oprávnené regulovať reakcie rastlín na rast a vývoj.

Tieto látky sa skutočne nachádzajú vo všetkých suchozemských a vodných rastlinách, v rôznych ekosystémoch a formách života. Jeho prítomnosť je prirodzená vo všetkých rastlinných druhoch, v komerčných druhoch, kde sa zhodnotil jej potenciál.

Všeobecne sa jedná o molekuly s jednoduchou chemickou štruktúrou, bez pridružených proteínových skupín. V skutočnosti je jeden z týchto rastlinných hormónov, etylén, plynnej povahy.

Jeho účinok nie je presný, závisí od jeho koncentrácie v prostredí, okrem fyzických a environmentálnych podmienok rastliny. Podobne môže byť jeho funkcia vykonávaná na rovnakom mieste alebo môže byť translokovaná do inej štruktúry rastliny.

V niektorých prípadoch môže prítomnosť dvoch rastlinných hormónov vyvolať alebo obmedziť určitý fyziologický mechanizmus. Pravidelné hladiny dvoch hormónov môžu viesť k proliferácii výhonkov a následnej morfologickej diferenciácii.

Vlastnosti

• Delenie a predlžovanie buniek.
• Diferenciácia buniek.
• Vytváranie radikálnych, laterálnych a apikálnych výhonkov.
• Podporujú generovanie náhodných koreňov.
• Vyvolávajú klíčenie alebo spánok semien.
• Oneskorujú starnutie listov.
• Vyvolávajú kvitnutie a plodenie.
• Podporujú dozrievanie ovocia.
• Stimuluje rastlinu, aby tolerovala stresové podmienky.

Mechanizmus akcie

Fytohormóny pôsobia v rastlinných tkanivách rôznymi mechanizmami. Medzi hlavné patria:

• Synergizmus: reakcia pozorovaná prítomnosťou fytohormónu v určitom tkanive a v určitej koncentrácii sa zvyšuje prítomnosťou iného fytohormónu.
• Antagonizmus: Koncentrácia jedného fytohormónu bráni expresii druhého rastlinného hormónu.
• Inhibícia: Koncentrácia fytohormónu prebieha ako regulačná látka, ktorá spomaľuje alebo znižuje hormonálnu funkciu.
• Kofaktory: fytohormón pôsobí ako regulačná látka a vykazuje katalytický účinok.

druhy

V súčasnosti existuje päť druhov látok, ktoré sa v rastlinách syntetizujú prirodzene a nazývajú sa fytohormóny. Každá molekula má špecifickú štruktúru a vykazuje regulačné vlastnosti založené na jej koncentrácii a mieste pôsobenia.

Hlavnými fytohormónmi sú auxín, gibberellín, cytokinín, etylén a kyselina abscisová. Ako látky s vlastnosťami podobnými fytohormónom možno uviesť aj brassinosteroidy, salicyláty a jazmonáty.

auxíny

Sú to hormóny, ktoré regulujú rast rastlín, stimulujú delenie buniek, predlžovanie a orientáciu stoniek a koreňov. Podporujú rozvoj rastlinných buniek akumuláciou vody a stimulujú kvitnutie a plodenie.

Bežne sa vyskytuje v rastlinách vo forme kyseliny indoleactovej (IAA), vo veľmi nízkych koncentráciách. Ďalšími prírodnými formami sú kyselina 4-chlórindoleactová (4-Cl-IAA), kyselina fenyloctová (PAA), kyselina indolmaslová (IBA) a kyselina indol propiónová (IPA).

Auxín (kyselina indolacetová - IAA) Zdroj: wikipedia.org

Syntetizujú sa v meristémoch vrcholu stoniek a listov a premiestňujú sa do iných oblastí rastliny. Pohyb sa uskutočňuje parenchýmom cievnych zväzkov, hlavne smerom k základnej oblasti a koreňom.

Auxíny sa podieľajú na raste a pohybe živín v rastlinách, ich absencia spôsobuje nepriaznivé účinky. Rastlina môže zastaviť svoj rast, neotvárať produkciu púčikov a kvety a ovocie padajú nezrelé.

Ako rastlina rastie, nové tkanivá generujú auxíny, čím podporujú vývoj bočných pukov, kvitnúce a plodové. Akonáhle rastlina dosiahne svoj maximálny fyziologický vývoj, auxín klesne ku koreňom a inhibuje vývoj radikálnych výhonkov.

Nakoniec rastlina prestane tvoriť dobrodružné korene a začne proces starnutia. Týmto spôsobom sa zvyšuje koncentrácia auxínu v kvitnúcich oblastiach, čo podporuje plodenie a následné dozrievanie.

cytokiníny

Cytokiníny sú fytohormóny, ktoré pôsobia v bunkovom delení nemeteristematických tkanív a vytvárajú sa v koreňových meristémoch. Najznámejším prírodným cytokinínom je Zeatin; podobne, kinetín a 6-benzyladenín majú cytokinínovú aktivitu.

Tieto hormóny pôsobia pri procesoch bunkovej diferenciácie a pri regulácii fyziologických mechanizmov rastlín. Okrem toho zasahujú do regulácie rastu, starnutia listov a transportu živín na úrovni kvetu.

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

Medzi cytokinínmi a auxínmi dochádza v rôznych fyziologických procesoch rastliny k nepretržitej interakcii. Prítomnosť cytokinínov stimuluje tvorbu vetiev a listov, ktoré produkujú auxíny, ktoré sú translokované ku koreňom.

Neskôr akumulácia auxínov v koreňoch podporuje vývoj nových koreňových chĺpkov, ktoré vytvárajú cytokinín. Tento vzťah sa premieta do:

• Vyššia koncentrácia Auxínov = vyšší rast koreňov
• Vyššia koncentrácia cytokínov = väčší rast listov a listov.

Vo všeobecnosti vysoké percento auxínu a nízka cytokinín uprednostňuje tvorbu náhodných koreňov. Naopak, keď je percento auxínu nízke a percento cytokinínu vysoké, je výhodná tvorba výhonkov.

Na komerčnej úrovni sa tieto fytohormóny používajú spolu s auxínmi pri asexuálnom rozmnožovaní okrasných a ovocných rastlín. Vďaka svojej schopnosti stimulovať delenie a diferenciáciu buniek umožňujú získať klonálny materiál vynikajúcej kvality.

Podobne sa vďaka svojej schopnosti oddialiť starnutie rastliny často používa v kvetinárstve. Aplikácia v kvetinových plodinách umožňuje stonkám udržiavať svoje zelené listy dlhšie počas pozberania a komercializácie.

giberelíny

Gibberellíny sú rastové fytohormóny, ktoré pôsobia v rôznych procesoch predlžovania buniek a rozvoja rastlín. Tento objav pochádza zo štúdií uskutočňovaných na plantážach ryže, ktoré vyvolali stonky neurčitého rastu a nízkej produkcie zŕn.

Tento fytohormón pôsobí na vyvolanie rastu stoniek a na rozvoj kvetenstvo a kvitnutia. Rovnako podporuje klíčenie semien, uľahčuje hromadenie rezerv v zrnách a podporuje vývoj ovocia.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3), Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Cez Wikimedia Commons Syntéza gibberellínov prebieha v bunke a podporuje vstrebávanie a pohyb živín do bunky. Tieto živiny poskytujú energiu a prvky pre rast a predlžovanie buniek.

Gibberellin je uložený v uzlinách kmeňa, zvýhodňuje veľkosť buniek a stimuluje rozvoj laterálnych púčikov. To je veľmi užitočné pre plodiny, ktoré na zvýšenie svojej produktivity vyžadujú vysokú produkciu vetiev a lístia.

Praktické použitie gibberelínov je spojené s auxínmi. V skutočnosti auxíny podporujú pozdĺžny rast a gibberellíny podporujú laterálny rast.

Odporúča sa dávkovať obidva fytohormóny, aby sa plodina vyvíjala rovnomerne. Týmto spôsobom sa zabráni tvorbe slabých a krátkych stoniek, ktoré môžu pôsobením vetra spôsobiť „usadenie“.

Všeobecne sa gibberelíny používajú na zastavenie periódy dormancie semien, ako sú hľuzy zemiakov. Stimulujú tiež usádzanie semien, ako sú broskyne, broskyne alebo slivky.

etylén

Etylén je plynná látka, ktorá pôsobí ako rastlinný hormón. Jeho pohyb v rámci rastliny sa uskutočňuje difúziou cez tkanivá a je potrebný v minimálnych množstvách na podporu fyziologických zmien.

Hlavnou funkciou etylénu je regulovať pohyb hormónov. V tomto ohľade jeho syntéza závisí od fyziologických podmienok alebo stresových situácií rastlín.

Zdroj etylénu: wikipedia.org

Na fyziologickej úrovni sa etylén syntetizuje na riadenie pohybu auxínov. V opačnom prípade by sa výživné látky smerovali iba do meristematických tkanív na úkor koreňov, kvetov a ovocia.

Podobne riadi reprodukčnú zrelosť rastliny podporovaním procesov kvitnutia a plodu. Okrem toho, ako rastlina rastie, jej produkcia sa zvyšuje v prospech dozrievania plodov.

V stresových podmienkach podporuje syntézu proteínov, ktoré umožňujú prekonať nepriaznivé podmienky. Nadmerné množstvo podporuje starnutie a bunkovú smrť.

Etylén vo všeobecnosti pôsobí na zdržanie sa listov, kvetov a ovocia, dozrievanie plodov a starnutie rastlín. Okrem toho zasahuje do rôznych reakcií rastlín na nepriaznivé podmienky, ako sú rany, vodný stres alebo napadnutie patogénmi.

Kyselina

Kyselina abscisová (ABA) je rastlinný hormón, ktorý sa podieľa na abscisčnom procese rôznych orgánov rastliny. V tejto súvislosti uprednostňuje pokles lístia a ovocia a podporuje chlorózu fotosyntetických tkanív.

Nedávne štúdie zistili, že ABA podporuje uzatváranie stomatóz za podmienok vysokej teploty. Týmto spôsobom sa zabráni strate vody listami, čím sa zníži dopyt po životne dôležitej tekutine.

Kyselina abscisová. Zdroj: wikipedia.org

Ďalšie mechanizmy, ktoré kontroluje ABA, zahŕňajú syntézu proteínov a lipidov v semenách. Okrem toho poskytuje toleranciu k sušeniu semien a uľahčuje proces prechodu medzi klíčením a rastom.

ABA podporuje toleranciu voči rôznym stresovým podmienkam prostredia, ako je vysoká slanosť, nízka teplota a nedostatok vody. ABA urýchľuje vstup iónov K + do koreňových buniek, čím podporuje vstup a zadržiavanie vody v tkanivách.

Rovnakým spôsobom pôsobí na inhibíciu rastu rastlín, najmä stonky, a vytvára rastliny s výskytom „trpaslíkov“. Posledné štúdie rastlín ošetrených ABA dokázali, že tento fytohormón podporuje spanie vegetatívnych púčikov.

brassinosteroid

Brassinosteroidy sú skupinou látok, ktoré pôsobia na štrukturálne zmeny v rastlinách pri veľmi nízkych koncentráciách. Jeho použitie a aplikácia je veľmi nedávna, takže sa jej použitie v poľnohospodárstve ešte nerozšírilo.

Jeho objav sa dosiahol syntézou zlúčeniny zvanej Brasinólida z peľového repy. Táto látka steroidnej štruktúry, ktorá sa používa vo veľmi nízkych koncentráciách, dokáže vytvoriť štrukturálne zmeny na úrovni meristematických tkanív.

Najlepšie výsledky pri aplikácii tohto hormónu sa dosiahnu, keď chcete získať produktívnu reakciu z rastliny. V tomto ohľade Brasinólida zasahuje do procesov bunkového delenia, predĺženia a diferenciácie, pričom jeho použitie je užitočné pri rozkvetu a plodení.

Referencie

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Základy fyziologie rastlín. McGraw-Hill. Interamerican of Spain. 655 pp.
2. Fytohormóny: regulátory rastu a biostimulanty (2007), od sémantiky po agronómiu. Výživa. Obnovené v: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio a García Agustín Pilar (2006) Fytohormóny: metabolizmus a spôsob účinku. Castelló de la Plana: Publikácie univerzity Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormóny a regulátory rastu: auxíny, gibberellíny a cytokiníny. Squeo, F, A. a Cardemil, L. (eds.). Plant Physiology, 1-28.
5. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormóny a regulátory rastu: etylén, kyselina abscisová, brassinosteroidy, polyamíny, kyselina salicylová a kyselina jasmonová. Plant Physiology, 1-28.