Hormone-mächtige Botenstoffe!

Hormone erledigen Dinge. Betrachten Sie sie als chemische Botenstoffe, die an einem Ort im Körper hergestellt werden, und übermitteln Sie ihre Botschaft an einem völlig anderen Ort im Körper. Und genau wie scharfe Soße, ein wenig geht einen langen Weg. Hormone werden normalerweise in sehr kleinen Konzentrationen gefunden, aber dank ihnen packen sie einen Schlag! Wir wissen, dass Hormone beim Menschen viele Veränderungen verursachen (ah, Pubertät), aber wussten Sie, dass Pflanzen auch Hormone haben?, Pflanzen verpassen den ganzen Spaß an Körperbehaarung, Akne und Stimmveränderungen, aber lesen Sie weiter, um mehr über die erstaunlichen Auswirkungen von Hormonen auf das Pflanzenwachstum und die Pflanzenentwicklung zu erfahren!

Die Big Five

Wir decken fünf Haupttypen von Pflanzenhormonen ab: Auxin, Gibberellin, Cytokinin, Ethylen und Abszisinsäure. Diese Hormone können zusammen oder unabhängig voneinander das Pflanzenwachstum beeinflussen.

AUXIN

Sie haben gesehen, auxin in Aktion. Nun, Sie haben das eigentliche Auxin-Molekül selbst nicht mit bloßem Auge gesehen, aber Sie haben gesehen, was es mit einer Pflanze tun kann, die in der Nähe eines Fensters gewachsen ist., Haben Sie sich jemals gefragt, wie sich eine Pflanze zum Sonnenlicht beugt? Nun, es hat mit Auxin im Stiel zu tun. Darwin und sein Sohn waren auch neugierig darauf. (Veröffentlicht in: Die Kraft und Bewegung in Pflanzen) Sie wussten jedoch zu der Zeit nicht, was genau dazu führte, dass sich Pflanzen zum Licht verbiegen. Auxin selbst wurde erst Ende der 1920er Jahre entdeckt und war die erste der 5 wichtigsten Arten von Pflanzenhormonen, die untersucht wurden. Auxin hat viele Arbeitsplätze, aber vor allem stimuliert es das Wachstum, und wenn eine Pflanze Auxin nicht von Natur aus selbst produziert, stirbt sie ab. Sie können also sehen, dass Auxin ziemlich wichtig ist., Der technische Alias für Auxin ist Indol-3-Essigsäure oder IAA (nur incase Sie jemals sehen, es geschrieben ist „IAA“ – es bedeutet das gleiche wie „Auxin“).

Auxin ist am Zellwachstum und der Zellexpansion beteiligt und wird daher hauptsächlich in Teilen der Pflanze produziert, die aktiv wie der Stamm wachsen (insbesondere in den Zehenspitzen des Stammes). Hier wird es interessant. Auxin wird (sprich: aktiver Prozess – benötigt Energie) in einer Richtung in einer Pflanze transportiert – von oben nach unten, wie eine Einbahnstraße von der Stammspitze zu den Wurzeln., Es ist das einzige bekannte Pflanzenhormon. Daher ist die Konzentration von Auxin an der Spitze der Pflanze am höchsten und nimmt ab, wenn Sie sich den Wurzeln nähern, dies steuert die Gesamtform der Pflanze und hilft, den Primärstamm einer Pflanze am führenden zu halten.

Hast du jemals die Spitze eines einzelnen Baumstamms gesehen, der in mehr als 20 neue Stängel sprießt? Das liegt daran, dass Auxin die apikale Dominanz beibehält und verhindert, dass viele seitliche Knospen und Äste an der Seite des Stiels wachsen., Wenn Sie den Primärstamm einer Pflanze beschneiden, wird die Quelle des Auxins entfernt, dann ist kein einzelner Stamm mehr dominant – die apikale Dominanz wird entfernt.

Zurück zu unserer Bendy-Pflanze auf der Fensterbank, erinnern Sie sich, wie Auxin an der Herstellung von Zellen beteiligt ist? Nun, Auxin bewegt sich auf die Schattenseite des Pflanzenstamms und lässt diese Zellen länger wachsen, während die Zellen auf der Sonnenseite der Pflanze gleich groß bleiben. Dadurch beugt sich die Pflanze zur Seite – zur Sonne hin!,

GIBBERELLIN

Gibberellin verursacht einige ähnliche Effekte in Pflanzen wie Auxin, aber es ist ein sehr anderes Hormon. Gibberelline wurden ursprünglich in Japan entdeckt. Ein Pilz namens Gibberella fujikuroi infizierte Reispflanzen und ließ sie zu groß werden und umfallen. Der infektiöse Pilz produzierte eine Chemikalie, die das Wachstum in Reispflanzen stimulierte. Die Chemikalie wurde isoliert und Gibberellin nach dem Pilz benannt. Es wurde später festgestellt, dass Pflanzen natürlich Variationen dieser Chemikalien produzieren!,

Gibberelline spielen eine wichtige Rolle in mehreren Entwicklungsstadien in Pflanzen, aber ihr Anspruch auf Ruhm macht Stiele länger. Gibberelline fördern die Stammdehnung zwischen den Knoten am Stiel. Ein Knoten ist ein Ort an einem Stiel, an dem sich ein Blatt anbindet, so dass Gibberelline die Internodien verlängern. Es ist am einfachsten, das Fehlen von Gibberellin in Zwergpflanzen und Rosettenpflanzen zu sehen – zwischen Knoten an einem Stiel ist sehr wenig Platz und die Blätter sind zur Basis der Pflanze hin gruppiert.

Was ist die große Sache zu wissen, wie man die Stammdehnung in Pflanzen kontrolliert?, Nun, wann wäre es von Vorteil zu wissen, wie man einen Pflanzenstamm kürzer oder länger macht? Biologen können verhindern, dass Pflanzen in einem Gewächshaus Gibberelline herstellen,um sie überschaubar zu halten. Das ist praktisch. Oder was ist, wenn Sie ein Bauer sind und Ihr Geschäft etwas ist, das aus dem Stamm einer Pflanze stammt? Längere Stiele würden mehr Gewinn für Sie bedeuten, nicht wahr? Gibberelline, die auf Hawaii auf Zuckerrohr gesprüht werden, verlängern den Stiel zwischen den Knoten. Längere Stiele bedeuten mehr gelagerten Zucker. Mehr Zucker zu verkaufen bedeutet mehr Münze! Wissen über Pflanzenhormone macht einfach Sinn!,

CYTOKININ

Wer wusste, dass Fische eine Rolle bei der Entdeckung eines Pflanzenhormons spielen könnten? Gealterte Heringsperma-DNA kann die Zellteilung fördern. Das dafür verantwortliche Molekül hieß Kinetin. Bald darauf wurde eine Substanz gefunden, die die gleiche biologische Wirkung wie Kinetin in Pflanzen hatte, und stimulierte die Teilung von Pflanzenzellen in Kultur mit Auxin. Die Substanz wurde Cytokinin genannt und ist an der Zellteilung und an der Herstellung neuer Pflanzenorgane wie einer Wurzel oder eines Triebes beteiligt., Zytokinine werden in den apikalen Wurzelmeristemen (sehr Spitze der Wurzeln) produziert und bewegen sich nach oben, indem sie eine Fahrt mit Wasser anhängen und den Stamm durch das Xylem hochfahren. Die Bewegung von Zytokininen ist passiv – sie benötigt keine Energie!

Zytokinine sind wie der Jungbrunnen in Pflanzen. Sie verzögern die Seneszenz oder den natürlichen Alterungsprozess, der in Pflanzen zum Tod führt. Im Zellzyklus fördern Zytokinine die Bewegung von der G2-Phase zur M-Phase. Mit anderen Worten, sie ermutigen Zellen zu teilen!

Cytokinine sind auch an der Reparatur beteiligt., Wenn eine Pflanze verletzt wird, kann sie sich mit Hilfe von Zytokininen und Auxin fixieren. Denken Sie daran, wie einige Hormone zusammenarbeiten, um Pflanzen zu beeinflussen? Nun, wenn die Konzentration von Auxin und Cytokinin gleich ist, dann findet eine normale Zellteilung statt. Wenn die Konzentration von Auxin größer als Cytokinin ist, bilden sich Wurzeln. Wenn die Konzentration von Auxin geringer ist als Cytokinin, bilden sich Triebe.

ETYLEN

Haben Sie jemals bemerkt, dass, wenn Sie eine wirklich reife, braune Banane direkt neben einem Bündel grüner Bananen legen, die unreifen Bananen viel schneller reifen und gelb werden?, Wie passiert das? Nun, die braune Banane kommuniziert mit den grünen Bananen mit einem Hormon namens Ethylen. Ethylen ist ein Pflanzenhormon, das die Reifung und Verrottung von Pflanzen beeinflusst. Es ist ein besonders interessantes Pflanzenhormon, weil es als Gas existiert. Kein anderes Pflanzenhormon ist gasförmig! Ethylen kann in fast jedem Teil einer Pflanze produziert werden und kann durch das Gewebe der Pflanze außerhalb der Pflanze diffundieren und durch die Luft reisen, um eine völlig andere Pflanze zu beeinflussen. Wie cool ist das!

So wurde es entdeckt., Tomatenbauern bemerkten, dass etwas Seltsames mit ihren Ernten passierte. Damals verwendeten viele Landwirte in ihren Gewächshäusern Kerosinheizungen, um die Luft zu erwärmen, damit sie im Winter Tomaten anbauen konnten. Mit dem Aufkommen der Elektrizität wechselten einige Landwirte zu neuen, ausgefallenen elektrischen Heizungen, aber sie stellten bald fest, dass ihre Tomaten nicht bereit waren, gleichzeitig so gepflückt zu werden, wie sie waren, als die Gewächshäuser mit Kerosinheizungen erwärmt wurden. Die Verbrennung des Kerosins in den Heizungen erzeugte ein Ethylen ähnliches Molekül, das die Reifung der Tomaten beschleunigte!,

Die Bildung von Ethylen erfordert Sauerstoff, und die Agrarindustrie hat diesen Leckerbissen an Informationen zu ihrem Vorteil genutzt. Wenn Sie den Partialdruck von Sauerstoff und Kohlendioxid in einem LKW steuern, der Produkte transportiert (insbesondere niedriges O2 hohes CO2), können Sie die Ethylensynthese verhindern und so den Reifeprozess verlangsamen. Dies ist hilfreich, wenn Obst und Gemüse in einer Region der Welt angebaut und dann viele Meilen entfernt versendet werden, um verkauft zu werden. Züchter wollen nicht, dass ihre Produkte schlecht werden, bevor Sie überhaupt eine Chance haben, sie zu kaufen!,

ABSZISSÄURE

Wenn unser Körper Wasser braucht, fühlen wir uns durstig. Das „Durstsignal“ bedeutet, dass wir dehydriert sind und etwas Wasser brauchen. Wenn eine Pflanze Wasser benötigt, zum Beispiel während einer Dürre, hat sie nicht zu viele Möglichkeiten. Ein Regentanz kommt so ziemlich nicht in Frage. Pflanzen produzieren einen chemischen Botenstoff, der Abszisssäure genannt wird, um den Rest der Pflanze darauf aufmerksam zu machen, dass er wasserbelastet ist. Abscisinsäure wird in dürren Blättern, dürren Wurzeln und sich entwickelnden Samen hergestellt und kann in einem Pflanzenstamm im Xylem oder Phloem auf und ab wandern und Alarm schlagen.,

Denken Sie zurück an den Transport in Pflanzen, wie bewegt sich Wasser typischerweise durch eine Pflanze? (Erinnerung: boden – > wurzeln -> stamm -> blätter -> luft) Wasser moleküle ausfahrt eine pflanze durch winzige poren in die blätter genannt stomata. Jedes Stoma (singular) hat zwei nierenförmige Bodyguards auf beiden Seiten der Pore, deren Aufgabe es ist, das Stoma zu öffnen und zu schließen. Wenn die Schutzzellen voller Wasser oder Turgid sind, ist das Stoma offen., Wenn Wasser die Schutzzellen verlässt, werden sie schlaff und das Stoma ist geschlossen.

Nun Stell dir vor, du bist eine durstige pflanze. Es hat seit Wochen nicht mehr geregnet und es gibt keine Feuchtigkeit im Boden um Ihre Wurzeln. Sie laufen gefährlich niedrig auf dem Wasser. Was können Sie tun, um zu verhindern, dass Sie weitere wertvolle Gegenstände verlieren? Schließen Sie die stomata! Wie machen Pflanzen das? Abscisinsäure reist zu den Schutzzellen und sendet eine Nachricht, dass Wasser knapp ist., Die Schutzzellen werden aufmerksam, und ein Ansturm geladener Partikel verlässt die Schutzzellen, wodurch anschließend auch Wasser in der Schutzzelle austritt. Die guard-Zellen schrumpfen und die stomata schließen! Kein Wasser mehr kann die Pflanze durch die Stomata verlassen.

Das ist ein kurzer Überblick über die fünf wichtigsten Arten von Pflanzenhormonen: Auxin, Gibberellin, Cytokinin, Ethylen und Abszisinsäure. Denken Sie daran, dass Hormone potente kleine chemische Botenstoffe sind, aber sie würden ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie herumhängen und sich in den Geweben der Pflanze aufbauen würden., Sie werden also im Laufe der Zeit abgebaut und ersetzt.

Es gibt so viel mehr über Pflanzenhormone zu lernen! Ein großartiges Lehrbuch für diejenigen, die all die wunderbaren Details wollen, ist die Pflanzenphysiologie von Taiz und Zeiger.

Nach dem Winter auf der Nordhalbkugel heizt es sich endlich wieder auf. Der Frühling liegt in der Luft und jeder und alles bereitet sich darauf vor. Bäume, die ihre Blätter fallen ließen, brechen mit neuen Trieben und Blüten in voller Blüte aus., Wir wissen, dass die Blätter zurückkommen werden, wenn der Frühling kommt, und wir halten es einfach für selbstverständlich, aber schauen wir uns kurz an, was wirklich los ist.