Élet és Tudomány, 1978. január-június (33. évfolyam, 1-26. szám)

1978-06-16 / 24. szám

Az állatok szervezetétől eltérően, amelyekben az életműködéseket ha­tásos idegrendszeri szabályozás is összehangolja, a növényekben ez a rendezett, a külvilág változásaihoz messzemenően alkalmazkodott mű­ködés tisztán kémiai szabályozással valósul meg. Az összehangoló és sza­bályozó „üzeneteket” az egyik sejt­ből és szervből a másikba közvetítő vegyi anyagok a növényi hormonok (görög eredetű szóval: fitohormonok). De a sejtek valamennyi fejlődési fo­lyamatát: a sejtosztódást, a sejtmeg­nagyobbodást és a sejtdifferenciáló­dást ugyancsak — legnagyobbrészt — a növényi hormonok szabályoz­zák. Kis töménységben A növényi hormonok aligha felel­nének meg azonban az állati hormo­nokkal szemben támasztott vala­mennyi követelménynek: olykor a képződésük és hatásuk helye nem különül el élesen. Az állatokéhoz ha­sonló hormontermelő szervek sin­csenek a növényekben, ugyanazt a hormont sokszor számos szövet és szerv is termeli. A növényi hormo­nok fogalma tehát nem lehet válto­zatlan megfelelője az állati szerve­zetekben ható hormonokénak, már csak azért sem, mert az előbbiek összehasonlíthatatlanul kevesebben vannak mint az utóbbiak. A fitohormonok a növényekben képződő olyan sajátos — általában csak a növényekben ható — szabá­lyozó anyagok, amelyek kis tömény­ségben is nagyon erősen hatnak a különféle élettani folyamatokra. Rendszerint keletkezésük helyétől távol fejtik ki hatásukat, tehát olyan anyagok, amelyek a növényi szöve­tekben viszonylag gyorsan szállítód­nak. A növényi fejlődésélettannak egyik központi kérdése, hogy miként hat­nak a hormonok ilyen kis tömény­ségben, s főképpen: miben áll ha­tásuk módja. Noha a növényi hormo­nok kutatása több mint negyvenéves múltra tekint vissza, idevágó isme­reteink mégis hiányosak, s így ma sem tudunk teljesen kielégítően fe­lelni a kérdésre. A fő gondot elsősorban a növényi sejteknek, szöveteknek és szervek­nek hormonok irányította szakoso­dása, differenciálódása okozza. A szervezet minden sejtjében benne van az egész növényre vonatkozó genetikai információ, vagyis minden sejt nagyrészt azonos fejlődés- és működésbeli lehetőségeket rejt ma­gában. A különféle feladatok ellátá­sára differenciálódott sejtekben még­sem fejeződik ki valamennyi infor­máció. Vajon milyen módon szabá­­lyozódik az elvileg „mindenre képes” sejtek működése, mi gátolja őket ab­ban, hogy örökletes lehetőségeik nagy részét megvalósítsák? A növényi sejtek differenciálódá­sáról kevesebbet tudunk, mint az ál­lati sejtekéről (ez utóbbiról soroza­tunk két korábbi cikkében, lapunk ez évi 17. és 18. számában volt szó. — A szerk.), de annyi bizonyos, hogy e szövetek és a szervek kifejlődése és működése enzimek részvételével valósul meg, s hogy a növényi fejlő­désben központi szerepű hormonok hatása szorosan összefügg az enzi­mek keletkezésével és működésével. A növényi hormonok elsődleges ha­tása valószínűleg abban rejlik, hogy bizonyos gátlás alatt álló géneket felszabadítva sajátságos hírvivő RNS-molekulák képződését váltják ki. Ezzel pedig éppen az ott és akkor szükséges fejlődési folyamatokat megvalósító enzimfehérjéknek a ke­letkezését idézik elő a sejtekben. Eszerint a növényi hormonoknak az az alaptevékenységük, hogy a sejteken belül szabályozzák az enzi­meket. Ez kétféleképpen is történhet: elsősorban új enzimmolekulák szinté­zisének beindításával, vagyis annak meghatározásával, hogy egy sejtben milyen enzimek és milyen mennyi­ségben keletkezzenek. Másodsorban a már meglevő enzimek működésé­re hatnak azzal, hogy módosítják kü­lönféle, az enzimeket serkentő vagy gátló anyagoknak a szintjét. tohormonok szinte mindennemű sejtre, szövetre vagy szervre hat­nak valamiképpen, működésükben tehát sokkal kev­ésbé specifikusak, mint az állati hormonok. A növényi hormonoknak egy má­sik jellegzetességük az egymással közös működés, az együtthatás. A fejlődésélettani jelenségek java része több hormon együttes műkö­désének az eredménye. A hatás vég­ső eredményében — mint később látni fogjuk — nem a különféle hor­monok valóságos mennyisége, ha­nem egymáshoz viszonyított aránya a legfontosabb. A különféle fitohormoncsoportok szerkezetét, szintézisét és élettani hatását meglehetősen jól ismerjük, hatásmódjuk részletes felderítésén pedig most dolgoznak világszerte. A növényi hormonok kutatását el­méletileg az teszi roppant érdekes­sé, hogy reményt kelt a sejten be­lüli enzimszabályozásnak molekulá­ris szinten való megismerésére, gya­korlati haszna pedig egyenest óriási, hiszen e hormonok alkalmazásával a növények növekedésének és fejlő­désének folyamatait célunknak megfelelően, mesterségesen irányít­hatjuk. Az auxinok és a gibberellinek Az elsőként felfedezett növényi hormonok az auxinok. A természet­ben előforduló auxinok indolvázási vegyületek. Tulajdonképpen a növé­nyekben általánosan előforduló in­­dol-ecetsavat (IES) tekintjük termé­szetes auxinnak, de mivel az auxin hatása meghatározott molekulaszer­kezethez van kötve, e szerkezet rep­rodukálásával lehetővé vált számos szintetikus auxinnak a készítése is. Ezek nem fordulnak elő a növé­nyekben, de hatásuk az IES-éhez hasonló, sőt néha még hatékonyab­bak a mainál. Mesterségesen hozták létre például az indolpropionsavat és az indolvajsavat vagy az alfa­­naftil-ecetsavat, bétan-aftoxi-ecetsa­­vat, továbbá a különféle fenoxi­­ecet­savakat. Az auxinok kisebb töménységben serkentik, nagyobban gátolják a sejtmegnyúlásos növekedést, ha pe­dig tovább növelik a töménységü­ket, mérgezővé válnak. Megindítják, illetve serkentik a sejtosztódást, a gyökérképződést, a pollencsírázást, a megtermékenyítést és a terméskép- gim­ Szabályozó/ lílaz • 1 ^3 élővilágban ik­rt A NÖVÉNYI HORMONOK 74• Együttes hatás A növényi hormonok öt csoport­jának — az auxinok, a gibberelli­­nek, a citokininek csoportjának és két egytagú csoportnak: az abszci­­zinsavnak és az etilénnek — fel­tűnő, az állati hormonokétól eltérő tulajdonsága, hogy mindegyikük igen különböző reakciókat képes ki­váltani a növényekben. Szabályozó hatásuk tehát sokkal szélesebb körű és sokoldalúbb, mint az állati hor­monoké, hiszen azok mind jóval kö­rülhatároltabb élettani jelenségek­re hatnak. Ezenkívül a különféle fi­

Next