Phytohormone - Pflanzenphysiologie an der Universität Hamburg

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Abscisinsäure

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Synthese von Indol-3-Essigsäure (Auxin)

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Wechaelwirkungen von Auxin und Cytokinin

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Cytokinine

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Auxine (z.B. Indol-3-Essigsäure)

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Auxin Transport

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Klassische Phytohormone

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Abscisin Inaktivierung

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Hormoninduzierte Reaktionen

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Phytohormone

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Ethylen Transport

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Transport von Abscisin

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Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Abscisinsäure

– Phytohormon bei höheren Pflanzen, Laubmoosen und Pilzen
-> S-cis-Abscisinsäure kommt natürlich vor
– hält die Dormanz (Samenruhe) aufrecht
– schließt die Stomatazellen (durch schließen der Kaliumkanäle)
– hemmt Streckungswachstum

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Synthese von Indol-3-Essigsäure (Auxin)

• wird in teilungsaktivem Gewebe synthetisiert
-> über drei Wege:
=> der Indol-3-Pyruvat Weg (IPA-Weg) ist der häufigste

– Tryptophan wird durch die Tryptophan-Transaminase zu
Indol-3-Pyruvat (IPA)
– IPA wird durch die IPA-Decarboxylase zu Indol-3-Acetylaldehyd (IAID)
– IAID wird durch IAID-Dehydrogenase zu IAA

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Wechaelwirkungen von Auxin und Cytokinin

– Zugabe einer spezifischen Kombination aus Cytokinin und Auxin führt zur raschen Vermehrung von kultivierten Pflanzenzellen
– hohes Cytokinin/Auxin Verhältnis fördert die Sprossbildung; niedriges Verhältnis die Wurzelbildung
– Auxin/Cytokinin Verhältnis reguliert den Verzweigungsgrad (Buschigkeit)

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Cytokinine

– bestehen aus Adenin und verschiedenen Resten
– Zeatin ist das häufigste nat. Cytokinin
– stimulieren die Zellteilung (=Cytokinese)
– hemmen Blattseneszens (Alterungs-/Reifeprozess)
– fördern Austrieb von Achselknospen
-> hemmen Apikaldominanz
– beeinflussen Wurzelwachstum
– können bestimmte Samen, die Licht benötigen, zum Keimen veranlassen
– hemmen Streckungswachstum, aber fördern Dickungswachtum von Spross und Wurzel
– in Wechselwirkung mit Auxin

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Auxine (z.B. Indol-3-Essigsäure)

– Fördern Streckungswachstum der Sprossachse
– Fördern negativen Gravitropismus
– Fördern Phototropismus (Experiment mit Coleoptil Spitze und Agar)
– induzierten Fruchtwachstum & Bildung von Adventivwurzeln
– Apikaldominanz (hemmt Austrieb von Achselknospen) -> Auffällig bei Nadelbäumen
– hemmt Blattfall (Abszission) im Herbst
-hemmt Streckungswachstum der Wurzeln
– Wirken auf molekularer Ebene ähnlich wie Gibberelin
– stehen in Wechselwirkung mit Cytokininen

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Auxin Transport

– Auxin wird nur polar (an einer Seite derZelle) durch Effluxcarrier in Form von IAAH transportiert
– In der Zelle deprotoniert und die Protonen werden ausgeschleust
– Dabei ist der Transport von der Stoffwechselenergie und der Gravitation abhängig
– Der Transport wird durch NPA und TIBA gehemmt

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Klassische Phytohormone

– Abscisinsäure (ABA)
– Auxin (AA) -> Indol-3-Essigsäure (IAA)
– Cytokine (CK)
– Ethylen
– Gibbereline (GA)

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Abscisin Inaktivierung

– Oxidation von ABA
– Konjugation der Glucose

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Hormoninduzierte Reaktionen

– Reversibel Regulation von Stoffwechsel Prozessen, indem die Menge dem Bedarf angepasst wird

– Irreversible Steuerung des Wachstums & der Differenzierung

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Phytohormone

= Pflanzenhormone
-> werden im Gegensatz zu Tierhormonen in vielen Zelltypen gebildet
– organische kleine Moleküle
– von der Pflanze selbst synthetisiert
– aktiv bei einer Konzentration von 10‐⁶ bis 10‐⁸Mol
– Synthese und Wirkort sind nicht immer verdchieden
– Ausbreitung von Zelle zu Zelle, im Interzellularraum oder im Leitgewebe

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Ethylen Transport

Ethylen wird nicht aktiv transportiert, sondern aus dem Gewebe freigesetzt und breitet sich mittels der Diffusion aus
-> aktiv bei einer Konzentration in der Gasphawe von 1ul/l und bei 4,4*10‐⁹M in gelöster Form

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Transport von Abscisin

– ABA wird durch das Phloem in die Wurzel und durch das Xylem in den Spross und letztendlich in die Blätter transportiert

– Bei Wassermangel wird ABA aufgrund der Alkalisierung des Xylemsaftes umverteilt;
-> ABA wird zuerst in die Blätter umverteilt, wo die Spaltöffnungen schließen und anschließend in die Wurzeln, wo es deren Leitfähigkeit erhöht

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