Caratteristiche dell'acido giberélic, sintesi, funzioni

Lui Acido giberélico È un ormone vegetale endogeno di tutte le piante vascolari (superiori). È responsabile della regolazione della crescita e dello sviluppo di tutti gli organi vegetali.

L'acido giberélic, appartenente al gruppo di ormoni vegetali noti come "gibberellins". Era il secondo composto chimico classificato come ormone vegetale (sostanza che promuove la crescita) e, insieme, le gibberelline sono uno dei fitoormoni più studiati nell'area della fisiologia vegetale.

Struttura chimica dell'acido giberélic (Fonte: creata da Minutemen usando Bkchem 0.12 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

I gibberellins (o acidi Giberélicos) furono isolati per la prima volta nel 1926 dallo scienziato giapponese Eiichi Kurosawa dal fungo Gibberella fujikuroi. G. Fujikuroi È il patogeno responsabile della malattia delle "piante sciocche", che provoca un eccessivo allungamento degli steli nelle piante di riso.

Tuttavia, non è stato fino ai primi anni '50 che la struttura chimica dell'acido giberélic è stata chiarita. Poco tempo dopo, furono identificati molti composti di struttura simile, affermando che si trattava di prodotti endogeni degli organismi vegetali.

L'acido giberélic ha molteplici effetti sul metabolismo delle piante, un esempio di essi è l'allungamento degli steli, lo sviluppo della fioritura e l'attivazione delle risposte di assimilazione dei nutrienti nei semi.

Al momento, sono stati classificati più di 136 composti "gibberellin", sia endogeni nelle piante, che provengono da microrganismi esogeni o che sono prodotti sinteticamente in un laboratorio.

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Caratteristiche

In quasi tutti i libri di testo, l'acido giberélic o la linea di gibber sono abbreviati con GA, A3 o gas e il termine "acido giberélic" e "gibberline" è solitamente usato senza distinzione.

L'acido giberélic, nella sua forma Ga1, ha la formula molecolare C19H22O6 e tutti gli organismi del regno vegetale sono distribuiti universalmente. Questa forma dell'ormone è attiva in tutte le piante e partecipa alla regolamentazione della crescita.

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Chimicamente, gli acidi giberélics hanno uno scheletro composto da 19-20 atomi di carbonio. Sono composti costituiti da una famiglia di tetracil diterpeni e l'anello che forma la struttura centrale di questo composto è il ent-Giberino.

L'acido giberélic è sintetizzato in molte diverse parti della pianta. Tuttavia, è stato rilevato che nell'embrione dei semi e nei tessuti meristematici si verificano in quantità molto maggiore rispetto ad altri organi.

Più di 100 dei composti classificati come gibberelline non hanno effetti come i fitormoni di per sé, Sono precursori biosintetici di composti attivi. Altri, d'altra parte, sono metaboliti secondari che sono inattivati ​​da una via metabolica cellulare.

Una caratteristica comune dell'acido giberélic ormonalmente attivo.

Sintesi

La via di sintesi dell'acido giberélic condivide molti passaggi con la sintesi degli altri composti terpenoidi nelle piante e persino i passaggi condivisi sono stati trovati con la via di produzione terpenoide negli animali.

Le cellule vegetali hanno due diverse rotte metaboliche per iniziare la biosintesi della gibberellina: la via di Mevalonato (nel citosol) e la via del fosfato metileritritolo (nei plastidi).

Nei primi passi di entrambe le rotte, il pirofosfato geranilgeanil viene sintetizzato, che funge da scheletro precursore per la produzione di diterpeni di gibrelina.

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Il percorso che contribuisce maggiormente alla formazione di gibberelline si verifica nella via dei plastidi, dalla via del fosfato di metileritolo. Il contributo della via civosolica del Mevalonato non è così significativo come quello dei plastidi.

Cosa succede al pyranopfato di Geranilgeranil?

Nella sintesi di acido giberélic, dal pirofosfato di geranilgeranil, partecipano tre diversi tipi di enzimi: sintasi Terpeno (cicli), monoossigenesas del citocromo P450 e diossigenasi dipendenti da 2-oxoglutarato.

Le monoossigenasi del citocromo P450 sono tra le più importanti durante il processo di sintesi.

Enzimi ent-Copalil difosfato sintasi e ent-Il kaureno sintasi catalizza la trasformazione del fosfato metileritorito in ent-Kaureno. Infine, monoossigenasi del citocroma p450 nel Plastidos oxida al ent-Kaureno, facendolo gibberellina.

La via metabolica della sintesi di gibberelina nelle piante superiori è molto conservata, tuttavia, il successivo metabolismo di questi composti varia notevolmente tra le diverse specie e persino tra i tessuti della stessa pianta.

Funzioni

L'acido giberélic è coinvolto in molteplici processi fisiologici delle piante, specialmente in aspetti relativi alla crescita.

Alcuni esperimenti di ingegneria genetica basati sulla progettazione di mutanti genetici a cui sono "eliminati" i geni codificanti per l'acido giberélic.

Effetto dell'assenza di acido giberélic nelle piante d'orzo (fonte: csiro [CC di 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)] via Wikimedia Commons)

Allo stesso modo, esperimenti della stessa natura dimostrano che i mutanti dell'acido giberélic hanno ritardi nello sviluppo vegetativo e riproduttivo (sviluppo dei fiori). Inoltre, sebbene il motivo non sia stato determinato con certezza, è stata osservata una quantità minore di corrieri ARN totali nei tessuti delle piante mutanti.

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Le gibberellins partecipano anche al controllo fotogrnale dell'allungamento degli steli, che è stato dimostrato con l'applicazione esogena di gibberellins e l'induzione del fotoperíodos.

Poiché la gibberellina è legata all'attivazione della mobilitazione e del degrado delle sostanze di riserva contenute nei semi, una delle funzioni più comunemente menzionate nella bibliografia è la loro partecipazione alla promozione della germinazione dei semi di molte specie vegetali.

L'acido giberélic è anche coinvolto in altre funzioni come accorciamento del ciclo cellulare, estensibilità, flessibilità e inserimento dei microtubuli nella parete cellulare delle cellule vegetali.

Applicazioni del settore

I gibberellins sono ampiamente sfruttati nel settore, soprattutto per quanto riguarda la materia agronomica.

La sua applicazione esogena è una pratica comune per ottenere rese migliori da diverse colture di interesse commerciale. È particolarmente utile per le piante con una grande quantità di fogliame ed è noto che contribuisce al miglioramento dell'assorbimento e dell'assimilazione dei nutrienti.

Riferimenti

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