De gibberellinezuur het is een plantenhormoon dat endogeen is voor alle vasculaire (hogere) planten. Het is verantwoordelijk voor het reguleren van de groei en ontwikkeling van alle organen van groenten.
Gibberellinezuur, behorend tot de groep van plantenhormonen die bekend staat als "gibberellines". Het was de tweede chemische verbinding die werd geclassificeerd als een plantenhormoon (groeibevorderende stof) en samen zijn gibberellines een van de meest bestudeerde fytohormonen op het gebied van plantenfysiologie..
Gibberellines (of gibberellinezuren) werden voor het eerst geïsoleerd in 1926 door de Japanse wetenschapper Eiichi Kurosawa uit de schimmel Gibberella fujikuroi. G. fujikuroi is de ziekteverwekker die verantwoordelijk is voor de ziekte "domme planten", die bij rijstplanten overmatige stengelstrekking veroorzaakt.
Het duurde echter tot het begin van de jaren vijftig voordat de chemische structuur van gibberellinezuur werd opgehelderd. Korte tijd later werden veel verbindingen met een vergelijkbare structuur geïdentificeerd, die beweerden dat ze endogene producten waren van plantenorganismen..
Gibberellinezuur heeft meerdere effecten op het metabolisme van planten, een voorbeeld hiervan is de verlenging van de stengels, de ontwikkeling van de bloei en de activering van de assimilatiereacties van voedingsstoffen in de zaden..
Momenteel zijn meer dan 136 verbindingen van het "gibberelline-type" geclassificeerd, hetzij endogeen in planten, afgeleid van exogene micro-organismen of synthetisch geproduceerd in een laboratorium.
Artikel index
In bijna alle studieboeken wordt gibberellinezuur of gibberelline afgekort met de letters GA, A3 of Gas en de term 'gibberellinezuur' en 'gibberelline' worden vaak zonder onderscheid gebruikt.
Gibberellinezuur, in zijn GA1-vorm, heeft de molecuulformule C19H22O6 en is universeel verspreid in alle organismen van het plantenrijk. Deze vorm van het hormoon is actief in alle planten en neemt deel aan de groeiregulatie.
Chemisch gezien hebben gibberellinezuren een ruggengraat die is samengesteld uit 19 tot 20 koolstofatomen. Het zijn verbindingen die zijn samengesteld uit een familie van tetracyclische diterpeenzuren en de ring die de centrale structuur van deze verbinding vormt, is de ent-giberelano.
Gibberellinezuur wordt in veel verschillende delen van de plant gesynthetiseerd. Er is echter vastgesteld dat ze in het embryo van de zaden en in de meristeemweefsels in veel grotere hoeveelheden worden geproduceerd dan in andere organen..
Meer dan 100 van de verbindingen die als gibberellines zijn geclassificeerd, hebben geen effecten als fytohormonen per se, het zijn eerder biosynthetische voorlopers van de actieve verbindingen. Andere daarentegen zijn secundaire metabolieten die worden geïnactiveerd door een cellulaire metabole route.
Een gemeenschappelijk kenmerk van hormonaal actieve gibberellinezuren is de aanwezigheid van een hydroxylgroep op hun koolstofatoom op positie 3β, naast een carboxylgroep op koolstof 6 en een γ-lacton tussen koolstofatomen 4 en 10..
De syntheseroute van gibberellinezuur deelt veel stappen met de synthese van de andere terpenoïde verbindingen in planten, en er zijn zelfs stappen gevonden die gedeeld worden met de terpenoïde productieroute bij dieren..
Plantencellen hebben twee verschillende metabole routes voor het initiëren van de biosynthese van gibberelline: de mevalonaatroute (in het cytosol) en de methylerythritolfosfaatroute (in de plastiden)..
In de eerste stappen van beide routes wordt geranylgeranylpyrofosfaat gesynthetiseerd, dat fungeert als een voorloperskelet voor de productie van gibberellinediterpenen..
De route die het meest bijdraagt aan de vorming van gibberellines vindt plaats in de plastiden, via de methylerythritolfosfaatroute. De bijdrage van de cytosolische route van mevalonaat is niet zo significant als die van plastiden.
Bij de synthese van gibberellinezuur, uit geranylgeranylpyrofosfaat, nemen drie verschillende soorten enzymen deel: terpeensynthasen (cyclasen), cytochroom P450-monooxygenasen en 2-oxoglutaraatafhankelijke dioxygenasen.
Cytochroom P450-monooxygenasen behoren tot de belangrijkste tijdens het syntheseproces.
Enzymen ent-copalyldifosfaatsynthase en ent-kaurene synthase katalyseren de omzetting van methylerythritolfosfaat in ent-kaureno. Ten slotte oxideert het cytochroom P450 monooxygenase in plastiden het ent-kaureno en veranderde het in gibberelline.
De metabole route van gibberellinesynthese in hogere planten is sterk geconserveerd, maar het daaropvolgende metabolisme van deze verbindingen varieert sterk tussen verschillende soorten en zelfs tussen de weefsels van dezelfde plant..
Gibberellinezuur is betrokken bij meerdere fysiologische processen in planten, vooral in aspecten die verband houden met groei.
Sommige genetische manipulatie-experimenten gebaseerd op het ontwerp van genetische mutanten waarin de genen die coderen voor gibberellinezuur zijn "verwijderd", hebben het mogelijk gemaakt te bepalen dat de afwezigheid van dit fytohormoon resulteert in dwergplanten, half zo groot als normale planten..
Evenzo tonen experimenten van dezelfde aard aan dat mutanten voor gibberellinezuur vertragingen vertonen in de vegetatieve en reproductieve ontwikkeling (bloemontwikkeling). Bovendien is, hoewel de reden niet met zekerheid is vastgesteld, een lagere hoeveelheid totale boodschapper-RNA's waargenomen in de weefsels van gemuteerde planten..
Gibberellines nemen ook deel aan de fotoperiodische controle van stengelverlenging, wat is aangetoond met de exogene toepassing van gibberellines en de inductie van fotoperioden..
Aangezien gibberelline verband houdt met de activering van de mobilisatie en afbraak van de reservestoffen in de zaden, is een van de meest genoemde functies in de bibliografie de deelname aan het bevorderen van de ontkieming van de zaden van veel plantensoorten..
Gibberellinezuur is ook betrokken bij andere functies, zoals verkorting van de celcyclus, rekbaarheid, flexibiliteit en het inbrengen van microtubuli in de celwand van plantencellen..
Gibberellines worden op grote schaal geëxploiteerd in de industrie, vooral in termen van landbouwkwesties..
De exogene toepassing ervan is een gangbare praktijk om betere opbrengsten van verschillende gewassen van commercieel belang te bereiken. Het is vooral handig voor planten met grote hoeveelheden blad en het is bekend dat het bijdraagt aan de verbetering van de opname en opname van voedingsstoffen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.