Auxinas

Le auxine sono fitormoni che regolano la crescita e lo sviluppo delle piante

Cosa sono le auxine?

IL Auxinas Sono un gruppo di ormoni vegetali o fitoormoni, che fungono da regolatori della crescita e dello sviluppo delle piante. La sua funzione è correlata ai fattori che stimolano la crescita delle piante, in particolare la divisione e l'allungamento cellulare.

Questi fitormoni si trovano in tutto il regno vegetale, da batteri, alghe e funghi, alle piante superiori. Delle auxine di origine naturale, l'acido indoletico (AIA) è il più comune e deriva dall'aminoacido L-Tripotophan.

Sebbene si trovino nella maggior parte dei tessuti vegetali, la concentrazione più alta è limitata ai tessuti di crescita attivi. La sintesi di auxine si verifica generalmente in Merystem apicali, foglie tenero e frutti in via di sviluppo.

Struttura di auxina

Le auxine sono costituite da un anello indolic derivato dal fenolo e anelli aromatici con doppi collegamenti coniugati. In effetti, hanno una struttura biciclica, formata da un pirolo a 5 -carbonio e un benzene a 6 carbonio.

Acido indoletico (AIA)

L'indolo è una molecola aromatica con un alto grado di volatilità. Questa funzione rende la concentrazione di auxine nelle piante dipende dai rifiuti attaccati al doppio anello.

Funzione auxina

In sostanza, le auxine stimolano la divisione cellulare e l'allungamento e di conseguenza la crescita dei tessuti. In effetti, questi fitoormoni intervengono in vari processi di sviluppo delle piante, interagendo molte volte con altri ormoni.

Le funzioni sono le seguenti:

- Inducono l'allungamento cellulare aumentando la plasticità della parete cellulare.

- Causare la crescita dell'apice meristematico, degli scarabei e dello stelo.

- Limitano la crescita della radice principale o girevole, stimolando la formazione di radici secondarie e avventizie.

- Promuovere la differenziazione vascolare.

- Motiva il dominio apicale.

- Regolazione del geotropismo: fototropismo, gravitropismo e tigmotropismo attraverso la ridistribuzione laterale delle auxine.

- Ritardano la separazione di organi delle piante come foglie, fiori e frutti.

- Motivare lo sviluppo floreale.

- Favoriscono la regolamentazione dello sviluppo della frutta.

Meccanismo di azione di auxina

Gli auxine hanno la proprietà di aumentare la plasticità della parete cellulare per iniziare il processo di allungamento. Quando la parete cellulare si ammorbidisce, la cellula si gonfia e si espande a causa della pressione di turgidità.

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Le cellule meristematiche assorbono grandi quantità di acqua, il che ha un impatto sulla crescita dei tessuti apicali. Questo processo è determinato da un fenomeno chiamato "crescita acida", che spiega l'attività delle auxine.

Questo fenomeno si verifica quando i polisaccaridi e le pectine costituenti della parete cellulare vengono ammorbiditi a causa dell'acidificazione del mezzo. Cellulosa, emicellulosa e pectina perdono la loro rigidità, il che facilita l'ingresso dell'acqua nella cellula.

La funzione delle auxine in questo processo è quella di indurre ioni idrogeno (h⁺) Verso la parete cellulare. I meccanismi coinvolti in questo processo sono l'attivazione delle pompe H-Athpasa e la sintesi di nuovi H-Atasas.

- Attivazione delle pompe H-Atasas: Le auxinas intervengono direttamente nel pompaggio dei protoni dell'enzima, con l'intervento dell'ATP.

- Sintesi di nuovi H-Atasas: Le auxine hanno la capacità di sintetizzare le bombe protoni sulla parete cellulare, promuovendo il danno che agisce sul reticolo endoplasmatico e sull'apparato del Golgi per aumentare l'attività di protonica sulla parete cellulare.

Aumentando gli ioni idrogeno (H⁺) La parete cellulare è acidificata, attivando le proteine ​​di "espansione" coinvolte nella crescita cellulare. Le espansioni funzionano in modo efficiente in pH varia tra 4,5 e 5,5.

I polisaccaridi e le microfibrille di cellulosa perdono rigidità grazie alla rottura dei ponti idrogeno che li si fondono. Di conseguenza, la cellula assorbe l'acqua e si espande di dimensioni, manifestando il fenomeno della "crescita in mezzo acido".

Tipi di auxine

AIA o acido indolacetico

Fitoormone di origine naturale, è l'ormone che è in maggiore quantità nei tessuti della pianta. È sintetizzato nei giovani tessuti, nelle foglie, nei meristemi e nei tuorli terminali.

AIB o acido indolbutirico

Fitohormone di origine naturale dell'ampio spettro. Contribuisce allo sviluppo delle radici nelle verdure e nelle piante ornamentali e il suo uso consente di ottenere frutta più grande.

Ana o acido naftalenacetico

Fitormone sintetico ampiamente usato in agricoltura. Viene utilizzato per indurre la crescita delle radici avventizie nelle talee, ridurre la caduta dei frutti e stimolare la fioritura.

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Acido 2,4-D o diclorofenaxiacetico

Prodotto ormonale di origine sintetica usata come erbicida sistemica. È usato principalmente per controllare le erbacce ampie.

2, 4, 5-T o acido 2, 4, 5- triclorofenossiacetico

Fitormone di origine sintetica usata come pesticida. Attualmente, il suo uso è limitato a causa dei suoi effetti letali per l'ambiente, le piante, gli animali e l'umano.

Effetti delle auxine sulle piante

Le auxine inducono diversi cambiamenti morfologici e fisiologici, principalmente l'allungamento cellulare che incoraggia l'allungamento di steli e radici. Interviene anche nel dominio apicale, nel tropismo, nell'ascissione e nella senescenza di foglie e fiori, sviluppo della differenziazione di frutta e cellula.

Allungamento cellulare

Le piante crescono attraverso due processi successivi, divisione e allungamento cellulare. La divisione cellulare consente l'aumento del numero di cellule e per mezzo di allungamento cellulare la pianta cresce di dimensioni.

Le auxine intervengono nell'acidificazione della parete cellulare attraverso l'attivazione di ATPSY. In questo modo aumenta l'assorbimento di acqua e soluti, le espansioni vengono attivate e si verifica l'allungamento delle cellule.

Dominanza apicale

Il dominio apicale è il fenomeno di correlazione in cui il tuorlo principale cresce a scapito dei tuorli laterali. L'attività delle auxine sulla crescita apicale deve essere accompagnata dalla presenza di fitoormone della citocina.

In effetti, nell'apice vegetativo la sintesi di auxine che successivamente attirano le citochine sintetizzate nelle radici verso l'apice.

Quando viene raggiunta la concentrazione ottimale tra auxine/citocina, si verifica la divisione e la differenziazione cellulare e il successivo allungamento del meristema apicale

Tropismo

Il tropismo è la crescita direzionale di steli, rami e radici in risposta a uno stimolo dell'ambiente. In effetti, questi stimoli sono correlati a luce, gravità, umidità, vento, contatto esterno o risposta chimica.

Il fototropismo è moderato dalle auxine, poiché la luce inibisce la sua sintesi a livello cellulare. In questo modo, il lato ombreggiato dello stelo cresce di più e l'area illuminata limita la sua curva in crescita verso la luce.

Ascision e senescenza

L'ascissione è la caduta di foglie, fiori e frutti dovuti a fattori esterni, causando la senescenza degli organi. Questo processo è accelerato dall'accumulo di etilene tra lo stelo e il picciolo, formando una zona di ascissione che induce il distacco.

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Il continuo movimento delle auxine impedisce l'ascissione degli organi, ritardando la caduta di foglie, fiori e frutti immaturi. Il suo effetto mira a controllare l'azione di etilene, che è il principale promotore della zona di ascissione.

Sviluppo di frutta

Le auxine sono sintetizzate in polline, endosperma ed embrione di semi. Dopo l'impollinazione, si verifica la formazione dell'ovule e della cagliata posteriore del frutto, dove le auxine intervengono come elemento promotore.

Durante lo sviluppo del frutto, l'endosperma fornisce le auxine necessarie per la prima fase di crescita. Successivamente, l'embrione fornisce auxine richieste per le fasi posteriori della crescita dei frutti.

Divisione cellulare e differenziazione

Le prove scientifiche hanno dimostrato che le auxine regolano la divisione cellulare nel Cambio, dove si verifica la differenziazione dei tessuti vascolari.

In effetti, l'evidenza mostra che si forma la maggiore auxina (AIA), una maggiore quantità di tessuti conduttivi, in particolare Xylema.

Applicazioni di auxina

A livello commerciale, le auxine sono usate come phytorer di crescita, sia sul campo che nei test biotecnologici.

Utilizzati in basse concentrazioni, modificano il normale sviluppo delle piante, aumentando la produttività, la qualità delle colture e la raccolta.

Applicazioni controllate quando si stabilisce una crescita cellulare favorevole e la proliferazione delle radici e degli avventatori principali. Inoltre, avvantaggiano la fioritura e lo sviluppo dei frutti, prevenendo la caduta di foglie, fiori e frutta.

A livello sperimentale, le auxine vengono utilizzate per produrre frutta con semi, aggrappando i frutti alla maturazione o come erbicidi. A livello biomedico sono stati usati nella riprogrammazione delle cellule somatiche nelle cellule staminali.

Riferimenti

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