Auksini

Auksini (od gr. auxein = rasti) ili hormoni rastenja su grupa biljnih hormona koji se stvaraju u vršnim delovima stabla i korena, prenose u zonu izduživanja ćelija i pojačavaju rast biljnih organa. Pored uticaja na rast biljnih organa, ostvaruju i mnoge druge fiziološke efekte, poput stimulacije cvetanja ili partenokarpije Najčešće prisutan prirodni auksin je indol-3-sirćetna kiselina (IAA).

Otkriće auksina

Dokazivanju postojanja i izolovanju hormona rastenja prethodili su određena mišljenja i saznanja:

• Darvin je prvi primetio pojavu fotoperiodizma;
• Sacsh, u isto vreme kada i Darvin (1880), postavlja teoriju da su rast korena i razviće cveta pod uticajem fiziološki aktivnih jedinjenja koja se stvaraju u biljci;
• danski fiziolog koji se bavio proučavanjem rastenja biljaka Peter Bojsen-Jensen (Peter Boysen-Jensen) je pratio istu pojavu i utvrdio da je rast intenzivniji na strani koja je u senci, gde se nalazi materija koja dovodi do savijanja.
• 1934. g. Kogel je izolovao jednu vrstu auksina iz urina čoveka, a posle toga je dokazan i izolovan iz biljaka

Darvinov rad

Čarls Darvin je posmatrao savijanje vrha trave u odnosu na svetlost (fotoperiodizam) i pretpostavio da se u njemu nalazi neka materija koja je odgovorna za primanje svetlosnog nadražaja i savijanje vlati. Posmatranja je vršio na travi vrste Phalaris canariensis i opise efekata svetlosti na njihove koleoptile objavio 1880. g. u knjizi "The Power of Movement in Plants".

Ventov eksperiment

Ventov eksperiment - A-odsecanje vrha koleoptila; B- koleoptil na agaru; C-prebacivanje agara na koleoptil; D- efekat auksina iz agara

Holandski naučnik Vent (Went) ih je 1928. g. prvi izolovao iz koleoptila ovsa i objasnio njihovo dejstvo na izduživanje ćelija.

Ventov eksperiment:

• u eksperimentu se koriste koleoptili ovsa; to su šuplji, cilindrični organi koji traju kratko, ali jako brzo rastu vrhom (apikalno rastenje)
• vrh koleoptila se odseca i prenosi na hranljivu podlogu, agar (slike A i B);
• sačeka se određeno vreme potrebno da auksin difunduje iz odsečenog vrha u agar, a zatim se otklanja koleoptil i kockica agara prislanja sa jedne strane koleoptila (sl. C)
• ćelije na strani koleoptila uz koju je prislonjena kockica agara se znatno više izdužuju nego one na suprotnoj strani, usled čega se koleoptil savija (D)

Eksperiment je dokazao da se hormon rasta, auksin, stvara u vrhu koleoptila odakle se kreće ka bazi i da utiče na izduživanje ćelija. (Zona izduživanja nalazi se udaljena 2-3 mm od meristemske zone.)

Hemijski sastav

Indol sirćetna kiselina - strukturna formula

Auksini su nađeni kod monokotila i dikotila u mladim tkivima, na apikalnim meristemima korena i stabla, listovima i dr. Prema hemijskoj strukturi auksini su pretežno indolne prirode -sirćetna kiselina i druga jedinjenja slične hemijske strukture, odnosno njeni proizvodi, koja imaju isto dejstvo na izduživanje ćelija pa pripadaju prirodnim auksinama koji se mogu otkriti u biljkama.

Predstavnici prirodnih auksina, svi sadrže indol:

• indol-3-sirćetna kiselina je najvažniji i najrašireniji tip prirodnih auksina
• indolilacetaldehid
• andolilactonitril
• indolilpirogrožđana kiselina
• atilindolacetat
• indolilacetamid

Danas se pored prirodnih auksina koji sintetišu same biljke, koriste i sintetički auksini pomoću kojih je moguće uticati na tok fizioloških procesa u biljci, što je našlo praktičnu primenu u poljoprivredi. Sintetičke auksine biljka svojim enzimom, tzv. auksinooksidazom, koja inače razlaže prirodne auksine, ne može razgraditi ili ih vrlo teško razgrađuje pa primena takvih hormona ima dugotrajno delovanje.

Način delovanja

Deluju na sličan način kao i drugi hormoni. Na primeru ubrzavanja rasta, izduživanja ćelija to se može predstaviti kroz sledeće etape:

• na mestu delovanja vezuje se za receptorni protein na površini ćelije
• vezivanjem za receptor hormon postaje aktivan
• ćelija pod dejstvom hormona reaguje na određene načine:
  • u ćelijskoj membrani se aktivira protonska pumpa čime joni vodonika prolaze kroz membranu i ulaze u ćelijski zid koji se usled toga rasteže
  • materije potrebne za rast ćelijskog zida sintetišu se u Goldžijevom kompleksu
  • dolazi do transkripcije gena čiji su proizvodi, proteini, neophodni za rast ćelije

Fiziološko delovanje

Osim što omogućava rast i izduživanje ćelija, a time i biljke, ovi hormoni ostvaruju i mnoga druga dejstva, od kojih se izdvajaju najvažnija:

• podsticanje cvetanja
• stimulisanje obrazovanja plodova bez semena, tzv. partenokarpija
• pospešivanje rasta adventivnih korenova, tzv. rizogeneza, a inhibicija rasta glavnog korena; praktična primena toga je što na reznicama (vegetativno razmnožavanje) stimuliraju obrazovanje korenova
• zadržavaju opadanje listova i plodnika
• apikalna dominantnost
• fototropizam, koji se ogleda u tome da strana biljke okrenuta od izvora svetlosti raste više zbog nagomilanog auksina na toj strani
• geotropizam

Efekat zavisi od koncentracije hormona, a osim togfa i do drugih faktora, kao što je temperatura.

Literatura:

• Vujaklija, M: Leksikon stranih reči i izraza, Prosveta, Beograd
• Grozdanović-Radovanović, Jelena: Citologija, ZUNS, Beograd, 2000
• Nešković Mirjana, Konjević R, Ćulafić Ljubinka (2002): Fiziologija biljaka, NNK, Beograd
• Karlson, P: Biokemija, Školska knjiga, Zagreb, 1976
• Petrović, N, Đorđe: Osnovi enzimologije, ZUNS, Beograd, 1998
• Šerban, M, Nada: Ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
• Sarić, M. (1975): Fiziologija biljaka, Naučna knjiga, Beograd
• Kojić, M. (1989): Botanika, Naučna knjiga, Beograd

Snežana Trifunović, dipl. biolog