Phytohormone - Pflanzenphysiologie an der Universität Hamburg

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Abscisinsäure

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Auxine (z.B. Indol-3-Essigsäure)

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Cytokinine
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Wechaelwirkungen von Auxin und Cytokinin

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Ethylen

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Gibberelin

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Transport von Cytokinin
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Synthese von Cytokinin

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Ethylen Transport

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Hormoninduzierte Reaktionen

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Klassische Phytohormone
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Auxin Transport

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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

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

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

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

Ethylen
- Reifehormon/Seneszenzhormon
-> gasförmig
- Antagonist: CO2
- einfaches Alken -> Alken ist in Pflanzen vollständig bis zu CO2 oxidierbar
- Fördert Fruchtreife und Blattfall (Straßenlaternen und Ethylen)
- hemmt Streckungswachstum der Sprossachse
- hemmt Gravitropismus
- ist das wichtigste Phytohormon des Obsthandels und der Landwirtschaft
(Kühlschiffe; Obstransport)
- ist für den Hypokotylhaken verantwortlich (asymmetrische Ethylenproduktion -> Schutz der Keimblätter)
- Tripel-Respons-Effekt: hemmt Wachstum der Sprossachse und Gravitropismus, fördert Dickenwachstum

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Gibberelin
- entdeckt durch "verrückte Keimlinge" durch Pilzbefall
- Fördert Samenkeimung, Sprosswachstum und Fruchtentwicklung (Bsp. zwergwüchsige Tomaten, und kernlose Weintrauben)
- unterbrechen Winterruhe
- mobilisieren Nährstoffreserven in Gräsersamen
- Parthenokarpie = Fruchtbildung ohne Befruchtung (kernlose Weintrauben)
-> ausgelöst durch Gibbereline oder Auxine
- Funktioniert auf Molekularer Ebene ähnlich wie Auxin

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Transport von Cytokinin
Cytokinin hat keinen aktiven Transport, somit breitet es sich durch Diffusion und den Langstreckentransport aus

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

Synthese von Cytokinin
• in der Wurzelspitze wird ein Dimethylallyl-Rest auf Adenosin-5-Monophosphat übertragen

• Anschließend werden spezifische Umwandlungen für die unterschiedlichen Cytokinine vorgenommen

• Katalysiert durch Isopenetyltransferasen oder durch freie tRNA

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

Hormoninduzierte Reaktionen
- Reversibel Regulation von Stoffwechsel Prozessen, indem die Menge dem Bedarf angepasst wird

- Irreversible Steuerung des Wachstums & der Differenzierung

Phytohormone - Pflanzenphysiologie

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

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

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