acid giberelic este un hormon vegetal endogen tuturor plantelor vasculare (superioare). Este responsabil pentru reglarea creșterii și dezvoltării tuturor organelor legumelor.
Acid giberelic, aparținând grupului de hormoni vegetali cunoscut sub numele de „gibereline”. A fost al doilea compus chimic clasificat ca hormon vegetal (substanță care favorizează creșterea) și, împreună, giberelinele sunt unul dintre cei mai studiați fitohormoni din zona fiziologiei plantelor..
Gibberelinele (sau acizii gibberelici) au fost izolate pentru prima dată în 1926 de către omul de știință japonez Eiichi Kurosawa din ciupercă Gibberella fujikuroi. G. fujikuroi este agentul patogen responsabil de boala „plantelor mute”, care provoacă alungirea excesivă a tulpinii la plantele de orez.
Cu toate acestea, abia la începutul anilor 1950 nu s-a elucidat structura chimică a acidului gibberelic. La scurt timp, mulți compuși cu o structură similară au fost identificați, afirmând că sunt produse endogene ale organismelor vegetale..
Acidul giberelic are efecte multiple asupra metabolismului plantelor, un exemplu dintre acestea fiind prelungirea tulpinilor, dezvoltarea înfloririi și activarea răspunsurilor de asimilare a nutrienților din semințe..
În prezent, au fost clasificați peste 136 de compuși „de tip giberelină”, fie endogeni în plante, derivați din microorganisme exogene sau produși sintetic într-un laborator.
Indice articol
În aproape toate manualele, acidul gibberelic sau gibberellin este prescurtat cu literele GA, A3 sau Gas, iar termenul „acid gibberellic” și „gibberellin” sunt adesea folosiți fără distincție.
Acidul giberberic, sub forma sa GA1, are formula moleculară C19H22O6 și este distribuit universal în toate organismele din regnul plantelor. Această formă de hormon este activă la toate plantele și participă la reglarea creșterii.
Din punct de vedere chimic, acizii gibberelici au o coloană vertebrală compusă din 19 până la 20 de atomi de carbon. Sunt compuși alcătuiti dintr-o familie de acizi diterpenici tetraciclici și inelul care alcătuiește structura centrală a acestui compus este ent-giberelano.
Acidul giberelic este sintetizat în multe părți diferite ale plantei. Cu toate acestea, s-a detectat că în embrionul semințelor și în țesuturile meristematice acestea sunt produse în cantitate mult mai mare decât în alte organe.
Mai mult de 100 dintre compușii clasificați drept gibereline nu au efecte ca fitohormoni în sine, mai degrabă, sunt precursori biosintetici ai compușilor activi. Alții, pe de altă parte, sunt metaboliți secundari care sunt inactivați de o cale metabolică celulară.
O caracteristică comună a acizilor gibberelici activi hormonal este prezența unei grupări hidroxil la atomul lor de carbon în poziția 3β, în plus față de o grupare carboxil la carbon 6 și o γ-lactonă între atomii de carbon 4 și 10.
Calea de sinteză a acidului gibberelic împarte multe etape cu sinteza celorlalți compuși terpenoizi din plante și s-au găsit chiar etape împărtășite cu ruta de producere a terpenoidelor la animale..
Celulele vegetale au două căi metabolice diferite pentru inițierea biosintezei gibberelinei: calea mevalonat (în citosol) și calea fosfat de metileritritol (în plastide)..
În primii pași ai ambelor căi, se sintetizează pirofosfatul de geranilgeranil, care acționează ca un schelet precursor pentru producerea diterpenelor de giberelină..
Calea care contribuie cel mai mult la formarea giberelinelor se produce în plastide, prin calea fosfatului de metileritritol. Contribuția căii citosolice a mevalonatului nu este la fel de semnificativă ca cea a plastidelor.
În sinteza acidului gibberelic, din geranilgeranil pirofosfat, participă trei tipuri diferite de enzime: terpenele sintaze (ciclele), citocromul P450 monooxigenaze și dioxigenazele dependente de 2-oxoglutarat.
Monooxigenazele citocromului P450 sunt printre cele mai importante în timpul procesului de sinteză.
Enzime ent-copalil difosfat sintază și ent-kaurene sintaza catalizează transformarea fosfatului de metileritritol în ent-kaureno. În cele din urmă, citocromul P450 monooxigenază din plastide oxidează ent-kaureno, transformându-l în giberelină.
Calea metabolică a sintezei de giberelină la plantele superioare este foarte conservată, cu toate acestea, metabolismul ulterior al acestor compuși variază foarte mult între diferite specii și chiar între țesuturile aceleiași plante.
Acidul giberelic este implicat în multiple procese fiziologice la plante, în special în aspecte legate de creștere.
Unele experimente de inginerie genetică bazate pe proiectarea de mutanți genetici în care genele care codifică acidul gibberelic sunt „șterse” au permis să se determine că absența acestui fitohormon are ca rezultat plante pitice, jumătate din mărimea plantelor normale..
La fel, experimentele de aceeași natură arată că mutanții pentru acidul gibberelic prezintă întârzieri în dezvoltarea vegetativă și reproductivă (dezvoltarea florilor). Mai mult, deși motivul nu a fost determinat cu certitudine, o cantitate mai mică de ARN mesager total a fost observată în țesuturile plantelor mutante..
Gibberelinele participă, de asemenea, la controlul fotoperiodic al alungirii tulpinilor, demonstrat prin aplicarea exogenă a giberelinelor și inducerea fotoperioadelor..
Deoarece giberelina este legată de activarea mobilizării și degradării substanțelor de rezervă conținute în semințe, una dintre funcțiile cele mai frecvent citate în bibliografie este participarea sa la promovarea germinării semințelor multor specii de plante..
Acidul giberelic este, de asemenea, implicat în alte funcții, cum ar fi scurtarea ciclului celular, extensibilitatea, flexibilitatea și inserția microtubulilor în peretele celular al celulelor vegetale..
Gibberelinele sunt exploatate pe scară largă în industrie, în special în ceea ce privește materia agronomică..
Aplicarea sa exogenă este o practică obișnuită pentru a obține randamente mai bune ale diferitelor culturi de interes comercial. Este deosebit de util pentru plantele cu cantități mari de frunziș și se știe că contribuie la îmbunătățirea absorbției și asimilării nutrienților.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.