Абсцисиц ацид (АБА) механизам деловања, функције, ефекти



Тхе абсцисиц ацид (АБА) је један од главних хормона у поврћу. Овај молекул учествује у низу есенцијалних физиолошких процеса, као што су клијање семена и толеранција пре стреса у окружењу.

Историјски гледано, то се односило на апсцисичну киселину са процесом отуђења лишћа и плодова (отуда и његово име). Међутим, данас је прихваћено да АБА не учествује директно у овом процесу. У ствари, многе традиционалне функције које су се приписивале хормонима изазване су актуелним технологијама.

У биљним ткивима, недостатак воде доводи до губитка тургора у структурама биљке. Овај феномен стимулише синтезу АБА, изазивајући реакције адаптивног типа, као што је затварање стомата и модификација експресионог обрасца гена..

АБА је такође изолована из гљива, бактерија и неких метазоана - укључујући и људе, иако у овим линијама није одређена специфична функција молекула..

[ТОЦ]

Хисторицал перспецтиве

Од првих открића супстанци које су биле способне да делују као "биљни хормони", почели смо да сумњамо да би требало да постоји инхибиторни молекул раста.

1949, овај молекул је изолован. Захваљујући проучавању успаваних пупова, утврђено је да оне садрже важне количине потенцијално инхибирајуће супстанце.

Ово је било одговорно за блокирање дејства ауксина (биљног хормона познатог углавном због његовог учешћа у расту) у колофилима Зоб.

Због својих инхибиторних својстава, ова супстанца се у почетку назива дормин. Након тога, неки истраживачи су идентификовали супстанце које су способне да повећају процес абсције у листовима, као иу плодовима. Један од ових дормина је идентификован хемијски и назван је "абсцисина" - његовим деловањем током абсције.

Следећа истраживања су била у стању да потврде да су позиви дорминас и абсцисинас били хемијски иста супстанца и да су названи "абсцисинска киселина"..

Феатурес

Абсцисична киселина, скраћено АБА, је биљни хормон који је укључен у низ физиолошких реакција, као што су одговори на периоде стреса у околини, сазревање ембриона, дељење ћелија и елонгација, клијање семена, између осталих..

Овај хормон се налази у свим биљкама. Може се наћи иу неким врло специфичним врстама гљива, бактерија и неких метазона - од жарњака до људи.

Синтетише се у унутрашњости биљних пластида. Овај анаболички пут има као прекурсор молекул који се зове изопентенил пирофосфат.

Обично се добија из доњих делова плодова, посебно у доњем делу јајника. Абцисична киселина се повећава у концентрацији када дође до пада воћа.

Ако се апсцисична киселина експериментално примењује у делу вегетативних пупољака, листа примордија постаје катифил и жумањак постаје зимска структура..

Физиолошке реакције биљака су комплексне и укључено је неколико хормона. На пример, чини се да гибберилини и цитокинини имају контрастне ефекте као апсисична киселина.

Структура

Структурно молекул апсисичне киселине има 15 угљеника и његова формула је Ц15Х20О4, где угљеник 1 'представља оптичку активност.

То је слаба киселина са пКа близу 4.8. Иако постоји неколико хемијских изомера овог молекула, активни облик је С - (+) - АБА, са бочним ланцем 2-цис-4-транс. Форма Р је показала активност само у неким испитивањима.

Механизам дјеловања

АБА се одликује веома сложеним механизмом дјеловања, који није у потпуности откривен.

Још није било могуће идентифицирати АБА рецептор - попут оних који су нађени за друге хормоне, као што су ауксини или гибберилини. Међутим, чини се да су неки мембрански протеини укључени у сигнализацију хормона, као што је ГЦР1, РПК1, између осталих..

Поред тога, познат је значајан број секундарних гласника укључених у пренос хормонског сигнала..

Коначно, идентификовано је неколико сигналних путева, као што су ПИР / ПИЛ / РЦАР рецептори, 2Ц фосфатазе и СнРК2 киназе..

Функције и ефекти на биљке

Абсцисична киселина је повезана са широким спектром есенцијалних процеса биљке. Међу његовим главним функцијама можемо навести развој и клијавост семена.

Такође је укључен у реакције на екстремне услове околине, као што су хладноћа, суша и региони са високим концентрацијама соли. Затим ћемо описати најрелевантније:

Ватер стресс

Нагласак је стављен на учешће овог хормона у присуству воденог стреса, где је повећање хормона и промена у обрасцу експресије гена од суштинског значаја у одговору биљке.

Када суша утиче на биљку, то се може доказати јер листови почињу да се улекну. У овом тренутку, абсцисична киселина путује до лишћа и акумулира се у њима, стварајући затварање стомата. То су структуре сличне вентилима које посредују у размени гасова у биљкама.

Абсцисична киселина делује на калцијум: молекул који може да делује као други гласник. Ово узрокује повећање отварања калијумових јонских канала који се налазе на спољашњој страни плазма мембране ћелија које сачињавају стомата, названих заштитне ћелије..

Тако долази до значајног губитка воде. Овај осмотски феномен узрокује губитак тургора биљке што га чини слабим и млохавим. Предложено је да овај систем функционише као аларм упозорења на процес суше.

Поред затварања стомата, овај процес такође укључује низ одговора који преобликују експресију гена, утичући на више од 100 гена.

Дорманција семена

Дорманција семена је адаптивни феномен који омогућава биљкама да се одупру неповољним условима околине, било да су то светлост, вода, температура, између осталих. Не проклињући у овим фазама, раст биљке је осигуран у временима када је окружење повољније.

Спречавање клијања сјемена средином јесени или усред љета (ако је у овим временима шансе за преживљавање врло ниске) захтијева сложени физиолошки механизам.

Историјски, сматрало се да овај хормон игра кључну улогу у заустављању клијања у периодима који су штетни за раст и развој. Утврђено је да се нивои апсцисичне киселине могу повећати до 100 пута током процеса сазревања семена.

Ови високи нивои поменутог биљног хормона инхибирају процес клијања, а затим изазивају формирање групе протеина који помажу отпорности недостатка екстремних вода..

Клијање семена: елиминација абсцисинске киселине

Да би семе проширило и завршило свој животни циклус, абсцисинска киселина мора бити елиминисана или инактивирана. Постоји неколико начина за испуњење ове сврхе.

У пустињама, на пример, абсцисинска киселина се елиминише кишним периодима. Другим сјеменкама су потребни свјетлосни или температурни стимуланси за инактивирање хормона.

Догађај клијања је усмерен на хормонални баланс између апсцисинске киселине и гибберилина (још један познати биљни хормон). Према томе која супстанца превладава у биљци, клијање се јавља или се не дешава.

Догађаји о одбацивању

Данас постоје докази који поткрепљују идеју да абсцисинска киселина не учествује у мировању жумањака, и иронично као што се може чинити, а не у одсуству лишћа - процес из којег произлази његово име.

Тренутно је познато да овај хормон не контролише директно феномен абсције. Високо присуство киселине одражава његову улогу у промовисању старења и одговора на стрес, догађаје који претходе одсуству.

Одлагање раста

Абсцисична киселина делује као антагонист (тј. Има супротне функције) хормона раста: ауксини, циклинини, гибберилини и брасиностероиди.

Често, ова антагонистичка веза укључује вишеструку везу између апсцисинске киселине и различитих хормона. На тај начин се у биљци оркестрира физиолошки резултат.

Иако се овај хормон сматра инхибитором раста, још увијек нема конкретних доказа који би у потпуности могли подржати ову хипотезу..

Познато је да у младим ткивима постоје значајне количине абсцисичних киселина, а мутанти дефицијентни у овом хормону су патуљци: углавном због њихове способности да смање знојење и за претјерану производњу етилена.

Циркадијски ритмови

Утврђено је да постоје дневне флуктуације у количини апсицинске киселине у биљкама. Због тога се претпоставља да хормон може да делује као сигнални молекул, дозвољавајући биљци да предвиди флуктуације светлости, температуре и количине воде..

Потенцијална употреба

Као што смо споменули, пут синтезе апсисинске киселине је у великој мјери повезан са воденим стресом.

Стога, овај пут и читав круг укључен у регулацију експресије гена и ензима укључених у ове реакције, потенцијална је мета за генерисање, путем генетског инжењеринга, варијанти које успешно толеришу високе концентрације соли и периоде недостатак воде.

Референце

  1. Цампбелл, Н.А. (2001). Биологија: Концепти и односи. Пеарсон Едуцатион.
  2. Финкелстеин, Р. (2013). Синтеза и реакција абсцисичне киселине. Књига Арабидопсис / Америчко друштво биљних биолога, 11.
  3. Гомез Цаденас, А. (2006). Фитохормони, метаболизам и начин деловања, Аурелио Гомез Цаденас, Пилар Гарциа Агустин едиторес. Циенциес.
  4. Химмелбацх, А. (1998). Сигнализација абсцисинске киселине за регулацију раста биљака. Филозофски послови Краљевског друштва у Лондону Б: Биологицал Сциенцес, 353(1374), 1439-1444.
  5. Намбара, Е., & Марион-Полл, А. (2005). Биосинтеза и катаболизам абсцисичне киселине. Анну. Рев. Плант Биол., 56, 165-185.
  6. Равен, П.Х.Е., Раи, Ф., & Еицххорн, С.Е.. Биологија биљака. Реверте Едиториал.