Fitohormonii de creștere. Rezumat: Hormoni vegetali

31.07.2024

Fitoestrogenii sunt substanțe vegetale speciale care sunt similare ca structură chimică cu estrogenii. Estrogenii sunt hormoni sexuali care au un puternic efect feminizant.

Fitoestrogenii cuprind un întreg grup de substanțe chimice precum flavone, izoflavone, cumestani și lignani. Aceste substanțe nu sunt nici hormoni vegetali, nici estrogeni, dar în corpul uman poate provoca efecte similare hormonilor sexuali.

Izoflavone- componente naturale care se găsesc în unele alimente și ierburi, precum soia, trifoiul. Aceste substanțe aparțin fitoestrogenilor. Izoflavonele fac parte din dieta umană și au proprietăți metabolice și anticancerigene.

Mecanism de acțiune

În structura lor, fitoestrogenii sunt similari cu estradiolul. Datorită acestui fapt, ele pot acționa atât ca estrogeni, cât și ca antiestrogeni. Aceste substanțe au fost descoperite în 1926, dar până în anii 1950 efectele lor au rămas neexplorate. Pentru prima dată s-a observat că oile care pasc pe pășuni bogate în trifoi (plantă cu mulți fitoestrogeni) au fertilitate redusă.

Principalul mecanism de acțiune al fitoestrogenilor este legarea de receptorii de estrogeni, care există în două tipuri: alfa și beta. Mulți estrogeni din plante au o afinitate mult mai mare pentru receptorii beta. Efectul fitoestrogenilor asupra organismului este de aproximativ 500-1000 de ori mai slab decât efectul hormonilor umani.

Principalele elemente structurale ale moleculei de hormon vegetal, care explică afinitatea sa mare pentru estrogen, sunt:

inel fenol;
un inel de izoflavone care imită inelul de estrogen la locul de contact cu receptorul;
greutate moleculară mică a compusului, similar cu hormonii sexuali feminini;
distanța dintre cele două grupări hidroxil ale miezului izoflavonei, care este similară cu estradiolul.

Pe lângă efectul feminizant, fitohormonii pot avea și un efect antiestrogenic. La o femeie sănătoasă cu niveluri hormonale normale, estrogenii derivați din plante concurează cu hormonii ei personali. Ei ocupă acei receptori care ar putea folosi hormoni naturali.

Produse care conțin fitoestrogeni

Potrivit unui studiu realizat de L.W Thompson și B.A Booker, publicat în 2006, nucile și semințele oleaginoase sunt în fruntea listei de alimente care conțin fitoestrogeni. Urmează produsele din soia, cerealele și pâinea cu tărâțe, leguminoasele, carnea și alte culturi alimentare. Cea mai mare cantitate de izoflavonă se găsește în soia și alte leguminoase. Fitoestrogenii lignani din alimente se gasesc in semintele de in, nuci, fructe (citrice, cirese, mere) si legume (broccoli, spanac, usturoi si patrunjel).

Cei mai bine studiati fitoestrogeni sunt cei care se gasesc in soia: substantele izoflavone daidzeina si genisteina. Aceste substanțe sunt prezente în plantă sub formă de glicozide. Datorită acțiunii bacteriilor din intestinul uman, compusul se descompune în bucăți. Nu toate produsele de descompunere provoacă un răspuns estrogenic celular, principala contribuție la acțiunea hormonală a soiei este făcută de equol (un produs modificat al daidzeinei).

Pentru a mări bustul, de mult timp a fost recomandat să mănânci varză. Toate tipurile sale (conopida, conopida, varza de Bruxelles si broccoli) contin cantitati mari de fitoestrogeni, care pot creste nivelul hormonal.

Produsele lactate conțin și estrogeni naturali. Brânzeturile albastre conțin o cantitate mare din aceste substanțe, ceea ce se datorează acțiunii unei ciuperci speciale.

Orice semințe și nuci conțin și o cantitate mare de fitoestrogeni. Fitosterolii, care au activitate hormonală, se găsesc în germeni de grâu, uleiuri de măsline și palmier, precum și în uleiul de cocos. Fructele uscate precum caisele uscate, prunele uscate și curmalele cresc, de asemenea, estrogenul.

Oamenii mănâncă nu numai alimente cu fitoestrogeni, ci și băuturi cu acești hormoni. Vinul roșu conține resveratrol, care prezintă o activitate antioxidantă ridicată. Pycnogerol este obținut din cojile și semințe de struguri. Conurile de hamei din care se face berea contin 8-prenilnaringenina, care este de 10 ori mai activa decat alti fitoestrogeni.

Masa

Cantități comparative de fitoestrogeni din sursele alimentare (µg/g)

1 µg = 0,000001 g

Surse	Cantitate de mcg per 100 g de produs
Seminte de in	379380 mcg
Boabe de soia	103920 mcg
Iaurt de soia	10275 mcg
sămânță de susan	8008,1 mcg
Pâine de in	7540 mcg
Lapte de soia	2957,2 mcg
Hummus	993 mcg
Usturoi	603,6 mcg
Caise uscate	444,5 mcg
Fistic	382,5 mcg
Datele	329,5 mcg
Seminte de floarea soarelui	216 mcg
Castane	210,2 mcg
Ulei de masline	180,7 mcg
migdale	131,1 mcg
Acaju	121,9 mcg
Fasole verde	105,8 mcg
Arahide	34,5 mcg
Ceapă	32 mcg
afine	17,5 mcg
Porumb	9 mcg
Cafea	6,3 mcg
Pepene	2,9 mcg
Laptele vacii	1,2 mcg

Masa izoflavone

Surse alimentare de izoflavone (µg/g)

Grupa alimentară	Izoflavone totale	Daijouin	Genisteina	Glicetină
Boabe de soia	1176-4215	365-1355	640-2676	171-184
Soia prăjită	2661	941	1426	294
Făină de soia	2014	412	1453	149
Izolat proteic	621-987	89-191	373-640	159-156
Tofu	532	238	245	49
Hot dog de soia	236	55	129	52
Bacon de soia	144	26	83	35
Brânză Cheddar	43-197	0-83	4-62	39-52
Branza mozzarella	123	24	62	52
Iaurt cu tofu	282	103	162	17
Băutură de soia	28	7	21	-

Ierburi cu estrogeni din plante

Trifoi roșu. Fitoestrogenii din florile de trifoi și iarbă conțin izovlavonă și compuși cumestan. Nu există încă studii care să arate că această plantă poate fi folosită în siguranță pentru a preveni tulburările de menopauză.

lemn dulce. Rădăcinile acestei plante conțin o izoflavonă numită glabridină. In doze mici stimuleaza proliferarea celulelor canceroase, iar in doze mari le suprima.

Lucernă. Estrogenii din plantele de lucernă sunt reprezentați de cumestrol și o cantitate mică de formononetin. Asemenea capetelor de trifoi roșu, această iarbă poate cauza probleme de reproducere la oi. De asemenea, efectul acestei plante asupra oamenilor nu este bine înțeles.

Lenjerie. Această plantă conține cantități mari de fitohormoni feminini din grupul lignanilor. În intestinele corpului uman, estrogenii din plante sunt transformați în enterodiol și enterolactonă.

Efectul fitoestrogenilor

Fitoestrogenii în doze mici au același efect biologic ca și hormonii endogeni. Efectul lor asupra organismului depinde în mare măsură de sexul și vârsta persoanei care consumă produse cu fitoestrogeni.

Impact asupra femeilor tinere

Hormonii vegetali pot acționa în sens invers. Acest lucru se datorează concentrației de hormoni sexuali feminini în sânge și sensibilității receptorilor acestora.

Dacă o femeie are niveluri normale de estrogen, atunci hormonii vegetali vor acționa ca antiestrogeni. Cu cât concentrația lor este mai mare, cu atât acest efect este mai pronunțat. Prin urmare, fitoestrogenii din tablete nu au întotdeauna un efect pozitiv asupra corpului feminin. În clinică, există anumite indicații pentru aceste medicamente, precum tratamentul sindromului premenstrual și al menstruației dureroase.

Efectul fitoestrogenilor asupra cancerului mamar rămâne controversat. Unele studii (D. Ingram et al., 1997) au arătat că aceste substanțe au un efect protector, în timp ce alte experimente (M. L. De Lemos, studiu 2001) descriu că fitoestrogenii stimulează creșterea celulelor canceroase la femeile cu cancer de sân.

Impact asupra bărbaților

Un studiu din 2010 al lui D. M. Hamilton-Reeves et al a constatat că adăugarea de izoflavone sau produse din soia la alimente nu a schimbat concentrațiile de testosteron la bărbați. De asemenea, nu au existat modificări în morfologia, concentrația, numărul sau motilitatea spermatozoizilor. Efectul fitoestrogenilor asupra dezvoltării cancerului testicular rămâne controversat și rămâne nedovedit.

Influența copiilor și adolescenților

Se credea că estrogenii vegetali aveau un efect feminizant foarte puternic asupra băieților tineri, în special în perioada neonatală și pubertate. Prin urmare, s-a recomandat ca băieții și femeile în timpul sarcinii să nu abuzeze de produse care conțin estrogeni. Dar cercetările lui R.D. Merritt și H.B. Hanks, care a fost publicat în 2004, a dovedit contrariul. O revizuire a literaturii de specialitate a concluzionat că hrănirea sugarilor cu formulă de soia nu a cauzat alte probleme. Nu au existat anomalii în dezvoltarea sexuală, comportament sau funcționarea sistemului imunitar.

Plantați estrogeni în timpul menopauzei

După 50 de ani, o femeie poate prezenta o serie de tulburări, inclusiv iritabilitate, letargie, oboseală, dispoziție depresivă, bufeuri, palpitații și alte simptome. Una dintre tendințele moderne în tratamentul tulburărilor de menopauză este terapia de substituție hormonală.

Deoarece administrarea de medicamente hormonale în timpul menopauzei duce uneori la apariția unor simptome secundare grave, femeile abandonează adesea aceste medicamente și apelează la ajutorul fitoestrogenilor. Medicamentele care conțin izoflavone fitoestrogeni (de exemplu, Menoril, Klimaxan, Remens, Klimadinon) sunt utilizate în principal.

Deoarece în timpul menopauzei există o scădere pronunțată a concentrației de hormoni, substanțele vegetale nu acționează ca antiestrogeni, adică utilizarea lor este relativ sigură pentru femei după vârsta de 40 de ani.

Fitohormonii pot avea potențial următoarele efecte benefice:

reduce severitatea menopauzei și acționează ca o formă ușoară de terapie de substituție hormonală;
reduce colesterolul din sânge și tensiunea arterială;
reduce riscul de a dezvolta osteoporoză;
poate reduce riscul de cancer de sân, colon, prostată și piele.

Date Publicate de E. Lethaby et al în 2013, estrogenii vegetali pentru femeile după vârsta de 40 - 50 de ani nu ameliorează semnificativ simptomele menopauzei. În același timp, este în plus necesar să se efectueze un studiu al efectelor genicisteinei, a cărei influență nu a fost pe deplin elucidată.

Fitoestrogenii din alimente și plantele medicinale sunt utilizați pentru diferite tulburări hormonale în ginecologie. Administrarea lor necontrolată poate duce la faptul că se comportă nu ca hormonii feminini normali, ci ca antiestrogenii. Potențialul fitohormonilor nu a fost încă epuizat și ar putea fi dezvăluit în viitorul apropiat.

Hormonii finali joacă un rol semnificativ în viața plantelor, reglând cele mai importante procese care au loc în ele: germinarea semințelor, creșterea, formarea țesuturilor și organelor, înflorirea, coacerea fructelor etc. Abia în secolul al XX-lea oamenii au dezvăluit secretul hormoni vegetali și să învețe să-i folosească în interesul lor.

Totul e sub control

Un rol uriaș în reglarea tuturor etapelor de creștere și dezvoltare a unui organism vegetal - de la fazele incipiente ale embriogenezei până la înflorire și înființarea semințelor - aparține fitohormonilor.

Prima sugestie despre controlul hormonal (chimic) al proceselor de creștere a plantelor a fost făcută de Charles Darwin în cartea „Despre capacitatea plantelor de a se mișca” în 1880, pe baza rezultatelor experimentelor care studiau tropismele la răsadurile de cereale. Termenul „fitohormoni” în sine provine din cuvântul grecesc „hormàō”, care înseamnă „încurajez acțiunea”.

De obicei, fitohormonii sunt compuși organici mobili mici, care au activitate fiziologică mare chiar și în concentrații foarte mici (10 -6 - 10 -12 M). Ele sunt sintetizate în multe organe și se deplasează cu ușurință nu numai între diferite celule și organe ale plantei, ci și de la o plantă la alta (de exemplu, etilenă gazoasă). Fitohormonii pot fi foarte diverși ca natură chimică - terpenoizi (gibereline, acid abscisic), derivați ai bazelor azotate de nucleotide (citochinine) și aminoacizi (auxine), proteine mici etc.

Fitohormonii controlează implementarea diferitelor programe fiziologice și morfogenetice care necesită acțiuni coordonate ale diferitelor celule și țesuturi vegetale, adesea semnificativ îndepărtate unele de altele (procese de formare sau îmbătrânire a sexului, transport de substanțe, reglarea biosintezei etc.); controlează răspunsul plantelor la diferite influențe ale stresului. Participând la reglarea acestor procese, fitohormonii interacționează între ei, lucrând ca sinergiști (împreună, sporind acțiunile celuilalt) sau antagoniști (slăbind acțiunile celuilalt). Dacă este necesar, ele sunt capabile să formeze complexe inactive și să fie depozitate în țesuturile vegetale pentru o lungă perioadă de timp.

În comparație cu hormonii de origine animală, concentrațiile efective ale acestora sunt de obicei mai mari, iar specializarea lor este mult mai puțin pronunțată - efectul aceluiași hormon asupra diferitelor țesuturi ale plantelor poate duce la efecte diferite. In plus, trebuie avut in vedere ca influenta exercitata de fitohormoni depinde de concentratia acestora si de conditiile de mediu in care se afla planta. Cu toate acestea, în ciuda multifuncționalității lor, fiecare grup de fitohormoni are propriul său „domeniu de aplicare” în care joacă un rol principal.

Fitohormonii „clasici” cei mai studiati includ auxinele, citokininele și giberelinele.

Efectul aceluiași hormon asupra diferitelor țesuturi ale plantelor poate duce la efecte diferite. În plus, efectul lor depinde de concentrația lor și de condițiile de mediu în care se află planta.

Auxinele

În anii 30 ai secolului XX, cercetătorul olandez F. Went a izolat un extract din vârfurile de coleoptile de ovăz care conținea un compus necunoscut care stimulează și controlează creșterea și îndoirea răsadurilor sub iluminare unilaterală. În paralel, o activitate similară a fost realizată de compatriotul nostru N.G. Rece. Această substanță a fost numită auxină (din greacă. Auco- „crește”, „crește”). Ulterior, F. Kögl (Germania, 1935–1939) l-a obținut sub formă cristalină și l-a identificat drept acid indol-3-acetic (IAA).

Cea mai activă sinteză a acestor hormoni are loc în embrionii în creștere, precum și în meristemele apicale ale lăstarilor și frunzelor tinere, de unde auxinele pot fi apoi transportate direct către aproape toate țesuturile și organele organismului vegetal. Cele mai mari concentrații ale acestora (până la 500–900 ng/g greutate umedă) sunt observate în muguri și frunze tinere, cambium, sistemul conducător și fructele în curs de dezvoltare.

Auxinele sunt implicate în reglarea dezvoltării plantelor în toate etapele - controlează ciclul celular, sunt necesare pentru diferențierea anumitor tipuri de celule (dezvoltarea firelor de păr din rădăcină, sistemul de conducere vasculară), joacă un rol în reglarea mișcărilor de creștere ( tropisme), au un efect atrăgător - stimulează activitatea canalelor ionice, promovând „atracția” nutrienților către țesuturi și organe și determinând creșterea crescută a acestora.

Acusinele măresc intensitatea proceselor de respirație și fotosinteză, în semințele germinate, cresc activitatea enzimelor care transformă substanțele de rezervă în compuși solubili în apă care sunt ușor de transportat la embrion. Datorită transportului direcțional polar al auxinelor în organismul plantei, IAA reglează diferențierea țesuturilor și polaritatea dezvoltării organelor în timpul creșterii, asigură interacțiunea între diferite părți ale plantei - de exemplu, determină efectul inhibitor al mugurelui apical al lăstarilor. asupra cresterii mugurilor axilari.

Astăzi s-a dovedit că auxinele naturale sunt derivați ai aminoacidului triptofan. IAA este cea mai comună auxină naturală, care se găsește în majoritatea plantelor (până la 85-90% din toate auxinele din țesuturile vegetale ale diferitelor specii). De asemenea, sunt cunoscuți, de exemplu, acizii indolebutiric și clorindolilacetic, care sunt aproape de IAA ca structură chimică și origine. În plus, s-au obținut compuși sintetici cu activitate auxinică - derivați ai acizilor naftilalchilcarboxilici (acid 1-naftilacetic - 1-NAA), unii derivați fenoxi substituiți cu clor (acid 2,4-diclorofenoxiacetic - 2,4-D), derivați indol - acizi indolil-3-propionic (IPA) și indolil-3-butiric (IBA). Caracteristica lor este o rezistență mai mare la distrugere în țesuturile plantelor.

Auxinele sunt implicate în reglarea dezvoltării plantelor în toate etapele.

Citokinine

În 1913–1923, botanistul austriac G. Haberlandt și colegii săi, în timp ce studiau procesele de vindecare ale suprafețelor rănilor ale tuberculilor de cartof și topinambur, au descoperit substanțe în țesuturile conducătoare care au cauzat diviziunea celulară. Cu toate acestea, din cauza conținutului foarte scăzut în obiectele biologice, structura acestora nu a putut fi determinată mult timp. Pentru prima dată în forma sa pură, o substanță care provoacă diviziunea celulară în cultura țesuturilor vegetale izolate a fost izolată din laptele de hering în 1955 în laboratorul lui F. Skoog. S-a dovedit a fi 6-furfurilaminopurină (kinetina), care practic nu este sintetizată în plante. Cu toate acestea, compușii ulterior cu activitate fiziologică similară au fost identificați și pentru organismele vegetale - de exemplu, zeatina, izopenteniladenina. Datorită capacității lor de a induce și menține procesele de diviziune celulară (citokineza), ele sunt numite citokinine.

Citokininele se găsesc în diferite țesuturi și organe ale plantelor, dar concentrațiile lor sunt deosebit de mari (până la 500–1000 ng/g greutate umedă) acolo unde are loc diviziunea celulară activă - în meristemele rădăcinilor laterale, în cambium, în embrioni în stadii incipiente. de dezvoltare, tesuturile tumorale. Mai mult, conținutul de citokinine dintr-un organism vegetal se poate modifica de mai multe ori într-un timp scurt, atât în timpul creșterii, cât și al dezvoltării, cât și ca urmare a modificărilor condițiilor de mediu.

Funcțiile citochininelor sunt diverse, dar acțiunea principală este controlul proliferării celulare, reglarea creșterii și dezvoltării în funcție de modificările disponibilității componentelor nutritive, menținerea meristemului apical al lăstarilor, inhibarea dezvoltării sistemului radicular și prevenirea îmbătrânirii frunzelor. . Când interacționează cu alți hormoni, citokininele acționează ca antagoniști ai auxinelor și giberelinelor.

Citokininele naturale sunt derivați ai adeninei de bază purinică. Printre analogii sintetici există atât derivați de adenină (kinetina) cât și compuși de natură chimică diferită, de exemplu tidiazuron.

Citokininele se găsesc în diferite țesuturi ale plantelor, dar concentrațiile lor sunt deosebit de mari acolo unde există diviziune celulară activă.

Gibereline

Descoperirea giberelinelor a avut loc în Japonia în timp ce studia orezul afectat de ciupercă. Gibberella fujikuroi. Această boală a fost numită „boala răsadului prost”, deoarece lăstarii infectați au dezvoltat plante excesiv de înalte care au murit rapid și nu au produs semințe. În 1926, E. Kurosawa și colegii săi au izolat o substanță din ciupercă care provoacă creșterea nenatural de rapidă a orezului și a numit-o giberelină. Mai târziu, în anii 1950, oamenii de știință europeni au demonstrat că substanțele cu o structură similară se găsesc și în plantele superioare, unde acţionează ca fitohormoni.

Principalul loc de sinteză a giberelinelor într-o plantă este frunzele tinere, cu creștere intensă, părți de flori, semințe și fructe în curs de dezvoltare și vârful rădăcinii, de unde sunt transferate pasiv în alte părți ale organismului plantei (lăstarii, rădăcinile). , muguri etc.).

Cel mai caracteristic efect al giberelinelor este controlul dezvoltării vegetative, inclusiv alungirea tulpinilor ca urmare a activării diviziunii celulare și a alungirii crescute. De asemenea, sunt implicați în reglarea germinării semințelor și stimularea înfloririi. Efectuând toate aceste programe, giberelinele lucrează de obicei în aceeași direcție cu auxinele și în același timp sunt antagoniste ai citokininelor și acidului abscisic.

Giberelinele, prin natura chimică, sunt în principal diterpenoide tetraciclice cu o grupare acidă. În prezent, în plante sunt cunoscute peste o sută de gibereline, care sunt desemnate și numerotate în ordinea istorică a descoperirii lor (GK 1, GK 2 ... etc.). Doar un mic procent dintre ei au activitatea biologică a fitohormonilor. Cel mai cunoscut acid giberelic este giberelina GK 3.

Datorită costului ridicat al regulatorilor de creștere naturale, aceștia sunt înlocuiți cu analogi sintetici.

Îmblanziți-vă hormonii

Utilizarea fitohormonilor în agricultură, horticultură și silvicultură face posibilă controlul creșterii și dezvoltării plantelor, făcând posibilă creșterea rezistenței acestora la factorii de stres biotici și abiotici, creșterea productivității, îmbunătățirea calității materialului săditor etc.

Cel mai adesea, din cauza costului ridicat al regulatorilor naturali de creștere, aceștia sunt înlocuiți cu analogi sintetici - „duble” structurale ale fitohormonilor endogeni. Pastele și soluțiile pot fi utilizate pentru prelucrare, iar pentru a obține o eficiență maximă în fiecare caz specific, este necesar să se selecteze cu atenție raporturile și concentrațiile preparatelor, ținând cont de tipul plantelor, fazele de creștere, dezvoltare și fiziologice ale acestora. starea, nivelul și calitatea nutriției minerale, precum și condițiile climatice.

Astfel, utilizarea competentă a preparatelor pe bază de fitohormoni la creșterea lemnoasă plantelor vă permite să reglați perioadele de fructificare și de îmbătrânire, să reduceți munca manuală la îngrijirea răsadurilor și la combaterea buruienilor; facilitarea condițiilor de transplantare și aclimatizare a plantelor în pepiniere și amenajări peisagistice. S-a demonstrat că prin combinarea corectă a fitohormonilor din arbori se intensifică procesele de sinteză a proteinelor și zaharurilor, se îmbunătățește regenerabilitatea țesuturilor, se crește activitatea de fotosinteză și se intensifică dezvoltarea sistemului radicular, în special a rădăcinilor adventive.

De exemplu, tratamentul cu gibereline în anumite stadii de dezvoltare poate accelera creșterea răsadurilor de copaci, poate promova formarea coroanei și creșterea lăstarilor și poate îmbunătăți înflorirea. Utilizarea preparatelor pe bază de auxină duce, de asemenea, la activarea proceselor de creștere și la creșterea conținutului de clorofilă în răsadurile de tei, molid și mesteacăn. Tratamentul înainte de însămânțare a semințelor de conifere (pin, zada, molid) cu regulatori de creștere face posibilă îmbunătățirea germinării acestora și reducerea perioadei de creștere a răsadurilor în pepinieră.

Regulatorii de creștere a plantelor sunt, de asemenea, folosiți pe scară largă în grădinărit ornamental, atunci când se cultivă fructe, cereale și legume. De exemplu, auxinele sunt utilizate în mod activ pentru înrădăcinarea rapidă a butașilor în timpul înmulțirii vegetative a diverșilor pomi fructiferi și ornamentali. Tratamentul fructelor cu acid α-naftilacetic (α-NAA) în timpul coacerii recoltei previne căderea prematură a fructelor. În zonele în care pomii fructiferi suferă de înghețuri de primăvară, aplicarea la timp a soluțiilor de acid indolilacetic ajută la întârzierea creșterii mugurilor și a începerii înfloririi până când apar condiții de temperatură favorabile.

Pulverizarea florilor unor plante (de exemplu, roșii, ardei, castraveți, tutun, mure) cu auxine și gibereline duce la formarea fructelor partenocarpice care nu conțin semințe și cresc mai repede. În plus, preparatele pe bază de analogi sintetici ai auxinei naturale în concentrații mari (>0,1%) sunt eficiente în combaterea buruienilor și funcționează ca erbicide (de exemplu, 2,4-D), iar diferitele specii de plante au sensibilitate diferită la acțiunea lor. În special, cerealele sunt insensibile la pulverizarea cu soluții cu astfel de concentrații care ucid plantele dicotiledonate.

Tratamentul cu gibereline induce înflorirea multor plante ornamentale și, de asemenea, permite creșterea randamentelor, de exemplu, a soiurilor de struguri fără semințe. Când sunt pulverizate cu acid giberelic, tulpinile culturilor fibroase (cânepă, in) se alungesc brusc, ceea ce duce la îmbunătățirea calității și la creșterea cantității de fibre obținute. Cu ajutorul giberelinelor, puteți întrerupe repausul tuberculilor de cartofi și puteți înlocui stratificarea semințelor.

Fitohormonii sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă în biotehnologie pentru creșterea culturilor de celule sau țesuturi vegetale. în vitro, la obținerea de plante transgenice, precum și pentru înmulțirea microclonală și ameliorarea soiurilor de plante agricole și arboricole cu valoare genetică.

Meristemele sunt țesuturi vegetale formate din celule care se divid rapid și mențin activitatea fiziologică pe tot parcursul vieții.

Proliferarea este creșterea țesutului corporal prin multiplicarea celulelor.

Hormonii vegetali, sau fitohormonii, sunt substanțe chimice produse de plante care le reglează creșterea și dezvoltarea.

Au următoarele caracteristici: origine endogenă - formată din acizi organici, în special din aminoacizi; actioneaza nu numai la locurile de formare, ci si la distanta de acestea, i.e. transportat de plante; actioneaza in concentratii mici.

Fitohormonii sunt mai puțin specifici decât hormonii animale ei prezintă același tip de efect asupra acelorași procese metabolice: alungirea celulară sau suprimarea creșterii lor datorită inhibării transportului ionic; influență asupra sintezei enzimelor și asupra activității acestora; modificări ale permeabilității membranelor celulelor vegetale; activarea sau inhibarea proceselor de biosinteză a ARN-ului și proteinelor.

În prezent, sunt cunoscute șapte grupe de fitohormoni: auxine, gibereline, citokinine, acid abscisic, etilenă, brasinosteroizi, fusicoccin.

Auxinele au fost descoperite în anii 20 ai secolului XX ca factor în tropismele plantelor. Natura chimică – acid indolil-3-acetic (IAA). Ele stimulează formarea sistemului radicular în butași, sunt folosite la cultivarea pomilor fructiferi - pentru a elimina excesul de ovare, la cultivarea cerealelor - pentru a ucide buruienile.

Gibereline au fost descoperite în 1926. În 1938 în Japonia au fost izolate ca produse ale unei ciuperci patogene Gibberella fujjcuroi, care provoacă o creștere vegetativă excesivă la orez. Natură chimică - diterpenoide, constând din patru reziduuri de izopren. Sunt cunoscuți aproximativ 70 de reprezentanți, inclusiv. 45 – izolat din plante. Folosit pentru a crește randamentul anumitor soiuri de struguri și pentru a proteja boabele de ciupercile fitopatogenice. Capabil să scoată semințele și tuberculii din repaus.

Citokinine au fost descoperiți în 1955 ca factori care stimulează diviziunea celulară. Sunt 13 reprezentanți cunoscuți. Natura chimică – derivați de 6-aminopurine. Acestea întârzie îmbătrânirea frunzelor, reglează formarea cloroplastelor, cresc rezistența celulelor plantelor la efectele adverse (temperaturi dăunătoare, lipsa apei, salinitate ridicată, radiații cu raze X, pesticide). Capabil să scoată semințele și tuberculii din repaus.

Etilenă– gaz incolor, solubil în apă. În 1901 D.N. Nelyubov de la Universitatea din Sankt Petersburg a raportat că etilena, care face parte din gazul iluminator, stimulează căderea frunzelor și perturbă fototropismul răsadurilor de mazăre. În 1934, etilul a fost descoperit în emisiile gazoase ale merelor depozitate. Aceasta a servit drept bază pentru a-l considera fitohormon. Este sintetizat de ciuperci și plante superioare. Pe măsură ce țesuturile îmbătrânesc, sinteza etilenei crește. Acest hormon stimulează procesele de cădere a frunzelor și fructelor. Etilena și derivații săi sunt folosite pentru a accelera coacerea fructelor. S-a dezvoltat un preparat, e s t r e l, care eliberează etilenă atunci când intră într-o plantă. Estrel este folosit pentru a regla coacerea roșiilor, cireșelor și a altor legume și fructe. Stimulează formarea acidului abscisic.

Acid abscisic(ABA) a fost izolat în 1964 din capsule tinere de bumbac. Natură chimică - sequiterpenă, sintetizată din acid mevalonic în toate organele plantei. Este un antagonist al altor fitohormoni. Are un efect inhibitor puternic - va accelera descompunerea acizilor nucleici, proteinelor și clorofilei. Inițiază sinteza proteinelor de stres. Ei sunt responsabili cu deshidratarea semintelor, ceea ce le asigura repausul.

Brasinosteroizi. Natura chimică - steroizi. Reglează creșterea ovulului, stimulează dezvoltarea și formarea semințelor acestuia; stimulează rezistența la stres și boli fungice.

Fusicoccinele. Natura chimică - steroizi. Scoate semințele din repaus și le accelerează germinarea.

Fitohormonii influențează activ sinteza, descompunerea și transportul reciproc. Prin urmare, o modificare a nivelului unui fitohormon duce la o modificare a întregului sistem fitohormonal.

Fitorregulatori

Fitorregulatorii sunt preparate naturale și sintetice care provoacă diverse efecte de creștere sau formare și nu au efectul de îngrășăminte și erbicide. Se cunosc aproximativ 5 mii de compuși care au activitate de reglare, dar doar câteva zeci (aproximativ 1%) sunt utilizați în practică.

Fitorregulatorii reglează: diferențierea celulară; diviziune celulara; formarea de noi țesuturi și organe; ratele de creștere și dezvoltare ale plantelor; productivitatea plantelor; calitatea recoltei.

Fitorregulatorii influențează sistemul fitohormonal al plantelor în felul următor: creșterea nivelului de fitohormon atunci când analogul său este introdus din exterior; stimularea sau suprimarea biosintezei fitohormonului; blocarea transportului de fitohormoni; stimularea sau suprimarea sistemului de inactivare a fitohormonilor; competiție pentru atașarea la receptorul fitohormon; inactivarea complexului receptor al fitohormonilor.

În agricultură și biotehnologia plantelor, se folosesc regulatori sintetici - analogi și antagoniști ai tuturor grupelor de fitohormoni. Unii regulatori pot provoca anomalii cromozomiale. Astfel de preparate nu pot fi utilizate la scară industrială pentru a păstra fondul genetic al plantelor.

Întrebări pentru autocontrol

1) Avantajele îngrășămintelor bacteriene față de mijloacele chimice de creștere a productivității plantelor.

2) Ce grupe de îngrășăminte bacteriene cunoașteți?

3) Caracterizați îngrășămintele bacteriene pe baza de bacterii active viabile din gen Rhizobium(nitragină și risotorfină).

4) Caracterizați îngrășămintele bacteriene care conțin microorganismul liber din sol Azotobacter - Azotobacter chroococcum(flavobacterin si rizoenterina).

5) Caracterizați îngrășămintele bacteriene rizobacterină și extrasol.

6) Caracterizați îngrășământul bacterian fosforobacterin care conține spori de varză Bacillus megaterium var. phosphaticum.

7) Oferiți o descriere a solului biologic activ AMB.

8) Care este rolul ciupercilor micorizice în creșterea productivității plantelor?

9) Rolul fitorregulatorilor în creșterea randamentului culturilor agricole.

BIBLIOGRAFIE

Principal

1. Blinov, V.A. Biotehnologie generală: Curs de prelegeri. În 2 părți. Partea 2. - Saratov: FGOU VPO "Saratov SSAU", 2004. - 144 p. – ISBN 5-7011-0436-2

2. Elinov, N.P. Fundamentele biotehnologiei / N.P. Elinov. – Sankt Petersburg: Nauka, 1995. – ISBN 5-02-026027-4

3. Klunova, S.M. Biotehnologie: manual / S.M. Klunova, T.A. Egorova, E.A. Jivukhina. – M.: Academia, 2010. – 256 p. – ISBN 978-5-7695-6697-4

4. Biotehnologia agricolă / Shevelukha V.S. şi altele - M.: Şcoala superioară, 2003. - 427 p. – ISBN: 5-06-004264-2

5. Tarantula, V.Z. Dicționar biotehnologic explicativ rus-englez: publicație de referință [Resursa electronică] / V.Z. Tarantula. – M.: Limbi culturilor slave, 2009. – 936 p. – ISBN: 978-5-95-51-0342-6 – Acces de pe site-ul bibliotecii științifice SSAU – EBS IPRbooks

Adiţional

1. Medicamente biologice. Agricultură. Ecologie: Practică de aplicare / EM-Cooperation LLC / comp.: Kostenko T.A., Kostenko V.K.; editat de P.A. Vin de piele. – Saransk: Întreprinderea Unitară de Stat RM „Imprimeria Republicană „Octombrie roșie”, 2008. – 296 p. – ISBN 978-5-7493-1236-2

2. Biotehnologie: manual pentru universități, în 8 cărți, ed. Egorova N.S., Samuilova V.D. – M., 1987.

3. Blinov, V.A. Biotehnologie (unele probleme ale biotehnologiei agricole) / V.A. Blinov. – Saratov: OGUP „RIK „Tipărirea Regiunii Volga”, 2003. – 196 p.

4. Blinov, V.A. Tehnologia EM pentru agricultură / V.A. Blinov. – Saratov, 2003. – 205 p.

5. Jurnalul „Biotehnologie” (rezumate de articole) (link de acces – http://www.genetika.ru/journal)

6. Revista de internet „Biotehnologie comercială” (link de acces – http://cbio.ru)

7. Revista on-line „Biotehnologie. Teorie și practică” (link de acces - http://www.biotechlink.org)

teoria lui Lysenko

Orice organism vegetal, pentru a produce descendenți, este forțat să treacă prin fazele sale specifice de dezvoltare, care depind strict de condițiile de mediu.

Vernalizarea - o perioadă de expunere la temperaturi pozitive scăzute în vederea producerii unei culturi.

Fotoperiodism - adaptarea la o anumită durată a zilei și a nopții. În funcție de aceasta, plantele sunt împărțite în plante de zi scurtă (mai puțin de 11 ore) - porumb, sorg, dovleci, ardei, bumbac și plante de zi lungă (boabe de iarnă, cartofi, in, leguminoase, mai mult de 12 ore).

TEMA: „FITOHORMONI”

Ca mediatori în procesele fiziologice, ei convertesc semnale specifice mediului în informații biochimice. Hormonii vegetali sunt traduși din greacă. fito - plantă, hormon - în mișcare. Aceștia sunt compuși organici cu greutate moleculară mică care sunt produși în micro cantități de către planta însăși pentru a-și controla propriile plante, interacțiunea celulelor, țesuturilor și organelor pentru a declanșa și regla programele fiziologice și morfologice în timpul ontogenezei. Fitohormonii sunt compuși prin care interacțiunea în corpul plantei are loc între toate reacțiile biochimice care apar în corpul plantei și factorii de mediu.

Toți fitohormonii sunt împărțiți în două grupe:

Stimulant - citokinine (CK), auxine (IAA), gibereline (GK 1, GK 3 etc.), brassinosteroizi (brasinolide)

Inhibitor - acid abcisic (ABA) și etilenă.

Toate clasele de fitohormoni sunt denumite de reprezentantul lor.

Caracteristicile generale ale fitohormonilor- substante cu moleculara scazuta, efectul lor se manifesta in doze foarte mici (1 mol/g de substanta ingusta), sintetizate in parti individuale ale plantelor. Ele sunt capabile să se răspândească în alte părți ale corpului, formând un câmp hormonal, reglând procesele morfologice și fiziologice majore; fitohormonii exogeni pot afecta planta dacă țesuturile și organele sunt competente pentru ele. Acest lucru se întâmplă numai atunci când conținutul de fitohormon endogen este în prezent scăzut.

În practica agricolă, analogii compușilor naturali sunt foarte folosiți. În lista medicamentelor aprobate, acestea sunt colectate într-o secțiune separată - Regulatoare de creștere .

Sunt folosite pentru:

1. Creșterea germinării semințelor

2. Formarea îmbunătățită a rădăcinilor

3. Durabilitate sporită

4. Preveniți căderea fructelor

5. Accelerarea coacerii fructelor

6. Pentru a ameliora stresul fitotoxic din utilizarea produselor de protecție a plantelor

7. Din depunerea culturilor

8. Suprimarea proceselor de creștere

9. accelerarea proceselor de înflorire

10. creşterea rezistenţei plantelor la condiţii nefavorabile

Unele medicamente au proprietăți fungicide, dar principalul lor efect biologic asupra plantei este creșterea stării imunitare a organismului.

Regulatorii de creștere a plantelor (PGR) acționează eficient împotriva saprofitelor, care preferă plantele și țesuturile slăbite, împotriva insectelor prin îngroșarea limei frunzelor (acid succinic pe pepeni) - Larvele din primul stadiu nu sunt capabile să folosească acest substrat alimentar - crescând sau scăzând conținut de zahăr în frunze, cu atât mai mult Ca urmare, acestea devin un substrat alimentar nefavorabil. Schimbă fazele de dezvoltare ale plantei gazdă.

Auxinele- substante de natura indolica, care sunt produse de varfurile de crestere (apicurile) ale tulpinilor si radacinilor. Auxina a fost descoperită înaintea altor hormoni. Formula chimică a fost descifrată în 1934 de Keglem (indolil - trei oțete). Principiile activității fiziologice a grupului auxinei au fost dezvoltate în lucrările lui Kholodny și Vent, care sunt considerați fondatorii doctrinei hormonilor vegetali.

Sursa pentru formarea auxinelor este aminoacidul esential triptofan. La rândul său, este sintetizat din acid schimomic, care apare în timpul respirației.

Manifestări fiziologice ale acțiunii auxinelor:

1) Activează creșterea segmentelor de coleoptile 2) Stimulează formarea rădăcinilor și butașilor 3) Provoacă partenocarpie în fructe 4) Provoacă tropism 5) Întârzie abscizia frunzelor și a ovarelor 6) Are capacitatea de a atrage apa și substanțele nutritive 7) Îndepărtează apicale dominanţă 8) Conţinut maxim în frunze, soluri, polen etc.

Auxinele induc activitatea pompei de hidrogen și activează activitatea ARNt. Auxinele cresc rata de respirație, crescând astfel rata de creștere. Se deplasează strict polar de la vârfuri la rădăcini. Formarea auxinelor depinde de aportul de azot. În unele cazuri, analogii sintetici ai auxinelor au acționat chiar mai activ asupra plantelor decât IAA în sine. nu au găsit aplicații practice în domeniul regulatorilor de creștere și al erbicidelor. Auxinele se formează în mod predominant în meristemele tulpinii, ele sunt sintetizate cel mai activ în vârful lăstarilor și rădăcinii principale, precum și în frunzele tinere.

Gibereline- au fost descoperite mult mai târziu decât auxinele, la studierea bolilor orezului. Sunt acizi carboxilici tetraciclici. Au fost identificate peste 70 de specii de gibereline. Cel mai frecvent și studiat este GA 3 (acid giberelic). Acest acid se formează în principal în frunze (în plastide). Ele sunt formate din acid mevalonic, sintetizat din acetil coasin A. Participarea lor la reglarea multor procese fiziologice din plante a fost stabilită: accelerarea diviziunii celulare, creșterea alungirii, creșterea activității metotice, modificarea dimensiunii și formei frunzelor și, uneori, a acestora. număr. La cereale, giberelinele provoacă trecerea plantelor la înflorire, afectează formarea fructelor, conținutul de clorofilă din frunze, intensitatea transpirației plantelor, metabolismul acidului nucleic al acestora și alte procese fiziologice.

Semințele în curs de dezvoltare sunt o sursă de gibereline endogene necesare creșterii și formării fructelor.

Giberelinele sunt sintetizate mai ales intens în mugurii tulpini apicali ai plantelor, cloroplastele frunzelor și semințele în curs de dezvoltare.

Citokinine- au fost descoperite în 1955 de către Miller și Skoog, deoarece prezența lor în mediul nutritiv a făcut ca celulele miezului de tutun izolat să înceapă să se divizeze, a fost numită kinetina (din cuvântul kinesis - diviziune); Substanța activă a fost izolată sub formă cristalină și s-a determinat că este furfural aminopurină. Au fost sintetizate și alte medicamente exogene care au avut o activitate biologică mai mare decât kinetina însăși. Toate substanțele au fost combinate într-un grup sub denumirea generală - citokinine.

Deși citokininele au fost descoperite ca substanțe care stimulează diviziunea celulară, efectul lor fiziologic nu se limitează la aceasta. S-a stabilit acum că citokininele sunt implicate în reglarea diviziunii, creșterii și diferențierii celulare, precum și în formarea și reglarea proceselor metabolice. De asemenea, s-a constatat că citokininele întârzie îmbătrânirea frunzelor, cresc rezistența plantelor, influențează mișcarea substanțelor în întreaga plantă, stimulează germinarea semințelor etc. Locul principal al sintezei citochininei este meristemul apical al rădăcinilor. De asemenea, se formează în frunze și muguri tinere, dezvoltând fructe și semințe.

ABK- conform structurii sale chimice este un terpenoid. Există două moduri de sinteză a ABA în corpul plantei - ca urmare a degradării carotenoidelor, sau prin ciclul Krebs, și anume prin acetil-coasina A și acid mevalonic. Unul dintre cei mai activi inhibitori endogeni, de aceea joacă un rol important în asigurarea unei stări de repaus, în reglarea proceselor de îmbătrânire și pierdere de organe, în reacții la efectele nocive, apariția repausului în muguri, tuberculi, semințe, însoțit de o scădere vizibilă a conținutului de ABA. ABA este responsabil pentru închiderea stomatelor, ceea ce permite conservarea apei în condiții nefavorabile. Prelucrarea frunzelor de grâu, orz etc. ABA sintetic duce la închiderea stomatelor. ABA este, de asemenea, responsabil pentru suprimarea creșterii rădăcinilor și a răspunsului lor geotropic; Inhibitorul se găsește în capacul rădăcinii, care prezintă o sensibilitate crescută atât la lumină, cât și la gravitație. ABA poate fi sintetizat în toate organele plantelor, în special în cele vechi.

Etilenă. A fost descoperit pentru prima dată de omul de știință rus D.N. Nelyubov în 1901. Etilena este o hidrocarbură nesaturată. Funcțiile etilenei sunt diverse. S-a observat că etilena este implicată în îmbătrânirea celulară și are capacitatea de a inhiba creșterea tulpinilor. Participarea etilenei la procesul de coacere a fructelor este utilizată în camerele de etil. Etilena se formează în orice organ al plantei. Cea mai mare rată de biosinteză a acestui fitohormon este în fructele îmbătrânite.

Brasinolide- au fost izolate în 1949 din polenul de rapiță. Au un puternic efect de reglare a creșterii. S-a demonstrat că brasinolidele reglează diviziunea și alungirea celulară. Tratamentul cu brasinolide crește rezistența plantelor la condiții nefavorabile.

Aplicarea practică a PGR (regulatori de creștere a plantelor):

1. RRR este utilizat atunci când există o lipsă de fitohormoni endogeni, mai ales în momentele de tranziție ale ontogenezei.

2. PRR este utilizat atunci când țesuturile plantelor sunt susceptibile numai în prezența proteinelor receptor care sunt capabile să recunoască fitohormonii.

3. Efectul PPP poate oferi rezultate tangibile atunci când asigură plantelor elemente nutritive minerale.

4. Actiunea tuturor hormonilor depinde foarte strict de concentrare.

Fitohormonii nu au primit o distribuție practică semnificativă din punct de vedere economic. Cu toate acestea, ideea utilizării lor ca regulatori endogeni ai creșterii și dezvoltării plantelor a condus în cele din urmă la crearea de medicamente sintetice cu un efect similar. În prezent, au fost descoperiți peste 5 mii de compuși care au un efect de reglare a creșterii.

Regulatorii de creștere sintetici sunt utilizați pe scară largă în producția de culturi. Cu ajutorul lor, se pot controla procesele vitale și se pot realiza abilitățile inerente organismului vegetal, dar care nu se manifestă în condiții specifice. Acțiunea acestor substanțe este strict limitată de capacitățile genotipului plantei. Regulatorii exogeni de creștere ajută planta să-și dezvăluie mai bine potențialul de viață moștenit, care în aceste condiții, din mai multe motive, rămâne nerealizat. Sunt obținute prin metode chimice și microbiologice.

TEMA: „REZISTENTA PLANTELOR LA FACTORII ABIOTICI DE MEDIU”

Sistemele biologice se caracterizează prin capacitatea de a combina rezistența la condițiile de mediu în schimbare (stabilitatea relativă) - homeostazia - și fluiditatea (capacitatea de adaptare). Condițiile de mediu nefavorabile provoacă stres în plante.

Stres - starea corpului când se abate de la normă.

Tipuri de stres:

1. fizice (deteriorări mecanice, secetă, exces de umiditate, lipsă de umiditate); 2. Chimic; 3. Biotic;

Toate acestea provoacă efecte nespecifice:

Procese primare de stres nespecific:

1. Permeabilitatea membranei crește;

2. Fluxul ionilor de calciu în citoplasmă crește;

3. Schimbați pH-ul mediului în partea acidă;

4. Cresterea vascozitatii citoplasmatice;

5. Absorbție îmbunătățită de oxigen;

6. Consum crescut de ATP;

7. Sinteza proteinelor de stres;

8. Sinteza crescută de fitohormoni;

Rezistență la iarnă - Iarna, plantele mor, sistemul radicular se rupe și se formează o crustă de gheață.

A se uda - lipsă de oxigen

Temperatura scazuta -...

Rezistenta la frig - simptome: ofilirea frunzelor, pete necrotice, deteriorarea membranei, permeabilitatea crește, proprietățile cloroplastelor și mitocondriilor se modifică brusc, sinteza ATP este perturbată, ciclul Krebs este perturbat, toleranța la sare este perturbată

Rezistenta la sare- mecanismele care declanșează reacții metabolice sunt capabile să neutralizeze efectul sărurilor. Unul dintre aceste mecanisme este sinteza aminoacidului prolina, care este capabil să normalizeze presiunea osmotică în celulă. Acest aminoacid stabilizează structura acizilor nucleici.

Transportul ionilor din mediu în celulă este reglat prin creșterea funcțiilor protectoare ale membranelor.

Pentru a transfera apa in spatiile intercelulare: 1) planta creste concentratia de seva celulara; 2) reduce volumul celular; 3) schimbă pH-ul mediului într-o direcție sau alta;

intarire - adaptarea fiziologică a organismului la temperaturi nefavorabil scăzute produse sub influența mediului extern. Nu toate plantele sunt capabile să se întărească - depinde de specie și de origine.

Dacă plantele lemnoase până iarna nu au produs un flux de substanțe asimilate în sistemul radicular și nu și-au finalizat creșterea, ele mor la temperaturi scăzute iarna și nu pot vegeta primăvara.

Întărirea are loc în două etape:

1) la lumină la temperaturi pozitive scăzute: ziua aproximativ +10, noaptea +2 0 C. Creșterea se oprește, se consumă zaharoză și polizaharide, temperatura reduce descompunerea acestor substanțe în timpul respirației, zaharoza se acumulează în citoplasmă, celulă seva, cloroplaste, Concentrația de seva celulară crește și punctul de îngheț scade.

2) Fara lumina la o temperatura de aproximativ 0 0 C. La plantele erbacee aceasta faza se poate desfasura si sub zapada. În această perioadă, se formează proteine specifice, fosfolipide, acizi grași nesaturați și se acumulează ATP. Ca urmare a întăririi, lipidele nu se formează în celule, ci în spațiile intercelulare.

Rezistență la căldură - majoritatea plantelor încep să sufere la temperaturi de +35 0 C +45 0 C. Cactușii încep să sufere la +60 0 C. Ciuperci, alge, bacterii la +70 0 C.

Temperatura ridicată provoacă deteriorarea membranelor și proteinelor, activitatea enzimelor este inhibată, N 2 și otrăvurile se acumulează și, prin urmare, are loc moartea organismului vegetal.

Procesul de fotosinteză este deosebit de sensibil. Procesul încetinește la +35 0 C, activitatea fitohormonilor este inhibată, iar creșterea este inhibată.

Rezistenta la inghet - trasatura de rezistenta la inghet este fixata genetic, dar se manifesta in anumite conditii de mediu. Efectul distructiv al înghețului depinde de conținutul de apă al țesutului. Spre deosebire de temperaturile ridicate, moartea este cauzată nu de coagularea proteinelor, ci de formarea gheții.

Rezistenta la seceta - seceta este o perioadă lungă fără ploaie, care este însoțită de o scădere a umidității relative și a temperaturii ridicate.

Distinge între secetă atmosferice (umiditate relativă scăzută - mai puțin de 30%) și sol (lipsa apei disponibile in sol). Cu lipsă de apă - ofilire temporară și ofilire profundă. Temporar - ușor de tolerat de către plantă, cel mai adesea cauza este seceta atmosferică. Pe termen lung - toate procesele fiziologice sunt perturbate. Odată cu ofilirea prelungită, concentrația de celule crește. sucul, permeabilitatea membranei crește, vâscozitatea citoplasmei crește, activitatea enzimelor și proteinelor încetinește, sinteza ADN-ului se oprește, intensitatea proceselor de respirație și fotosinteză scade și ABA se acumulează. În raport cu apa, plantele se împart în patru grupe: hidrofite, higrofitice, mezofitice și xerofite. În ceea ce privește seceta, plantele xerofitice sunt împărțite în grupe: efemere (evită seceta), falsele xerofite stochează umiditatea (suculente, Crassula), transpira apa într-o măsură limitată și au un sistem radicular de mică adâncime, dar răspândit. Hemoxerofite - plante adaptate pentru obținerea apei. Concentrație mare de seva celulară și sistemul radicular profund. Poikiloxerofitele - în perioadele de secetă cad în animație suspendată.

Principala caracteristică definită pentru speciile și soiurile individuale este capacitatea de a tolera lipsa de apă fără o scădere bruscă a proceselor de creștere și a randamentului. Aceasta este determinată de stabilitatea citoplasmei și mai ales a membranelor, mitocondriilor și cloroplastelor; stabilitatea sistemelor enzimatice;

Organismul vegetal are 3 puncte slabe: ETC de respirație, fotosinteză, metabolismul azotului.

În 1904, fiziologul rus Zelensky a stabilit: cu cât frunza este mai înaltă, cu atât transpirația și fotosinteza sunt mai active și că structura anatomică a frunzei depinde de stratificarea cu cât celulele sunt mai mici, cu atât dimensiunea stomatelor este mai mică. Toate acestea au primit modelul lui Zelensky.