Hormonsysteme in Pflanzen PDF

**[Konsequenzen der Mehrzelligkeit]** **[Hormonsystem in Pflanzen]** Pflanzen - Sessile Organismen (gebunden an Standort) - Anpassung an ihren Standort durch Wachstum, Entwicklungsprozesse und physiologische Veränderungen\ (Physiologie und Anatomie; -\> Herbivore Reize-\> Zellwand; -...

**[Konsequenzen der Mehrzelligkeit]** **[Hormonsystem in Pflanzen]** Pflanzen - Sessile Organismen (gebunden an Standort) - Anpassung an ihren Standort durch Wachstum, Entwicklungsprozesse und physiologische Veränderungen\ (Physiologie und Anatomie; -\> Herbivore Reize-\> Zellwand; -\> Temperatur -\> Zellmembran; Hitze -\> Proteinfaltungen)\ (Licht,Wind, Behinderungen-\> Blätterausbildung, Wachstumsform \[gerade\]) - Entwicklung: sexuelle Reproduktion-\>Befruchtung der Eizelle, Zygote -\> Embryo (noch nicht alle Organe ausgebildet, die später den Organismus bilden) -\> Keimung -\> Keimwurzel, Spross, Keimblätter-\> Sprossachsen,Blüten, Blätter erst postembryonal gewachsen - Zellen , die immer wieder Organe ausbilden - Reperaturmechanismen-\> neues Gewebe wird wieder gebildet -\> viele Zelltypen können sich dedifferenzieren - Pluripotente Stammzellen Meristeme (Enden von wachsenden Sprossen oder Wurzeln) [Einleitung zu Phytohormonen: Funktionen und Definition ] "Ein Hormon ist ein Signalmolekül, das in winzigen Mengen von einem Körperteil des Organismus gebildet und zu anderen Körperteilen transportiert wird, wo es an einen spezifischen Rezeptor bindet und in Zielgeweben Antworten auslöst." (Campbell-Biologie, 39.2) -\>Oft Genexpressionsprogramme durch Hormone verändert -\> Spielen in pflanzlichen Entwicklungsprozessen eine Rolle -\> Stressabwher\ (biotischer Stress -\> Parasiten und Herbivoren) (abiotischer Stress -\> Temperatur, ph-Wert, Nährstoffmangel) -\> wirken abhängig im zellulären Kontext  [Tropismus] Jede Wachstumsantwort, die dazu führt, dass die Pflanzenorgane sich zu bestimmten Reizen hin oder von ihnen weg krümmen, wird als Tropismus bezeichnet (gerichtet) Gravitropismus -\> Wachstum abhängig von Schwerkraft; Wurzeln positiv graditop; Sproff negativ graditop\ Phototropismus -\> Wachstum abhängig von Lichtrichtung **Die Entdeckung des Phytohormons Auxin** [Darwin-Experimente] Graskeimlinge -\> Koleoptil als Schutzorgan von Graskeimlingen (feste Struktur, die erste Blätter komplett umschließt) auf der Spitze\ -\> Zellen auf Schattenseite strecken sich; Spross wächst in Richtung Licht (notwendig und ausreichend: intakte Spitze des Keimlings dafür)\ -\> Spitze hat Signalweiterleitung der Koleptile nach unten [Boysen Jensen (1913)] Mica-sheet-Einsetzung unter der Spitze auf der dunklen Seite -\> keine Lichtkrümmung -\> Wachstumsstimulant geht durch Gelantin aber nicht duch wasserundurchlässliche Barrieren wie mica und wahrscheinlich chemischer Natur -\> Hormon  1926-\> Isolierung von Auxin -\> chemischer Botenstoff für den Phototropismus\ Indol-3-Essigsaeure -\>Vorliegen protoniert und deprotoniert [Auxinfunktionen ] Hormone sind Botenstoffe, die in geringen Konzentrationen wirksam sind. *5 Phytohormone sind seit längerer Zeit bekannt:*\ - Auxine (Lichtwachstum/Phototropismus),\ Gibberelline (Zellwachstum/Keimung)\ -Cytokinine (Zellteilung )\ - Abscisinsäure (Blattabfall)\ -Ethylen (Reifung;ein gasförmiges Hormon) 4 Phytohormone wurden in den letzten Jahren entdeckt:\ -Brassinosteroide\ -Salicylate (Stresshormon,Pathogenabwehrhormon) -Strigolactone -Jasmonate (Frassschutzhormon; Herbivorenerkennung) **Transport und Wirkweise von Auxin** [Langstreckentransport]\ -über Leitgewebe:\ -Phloem: Transport aus Blättern in Wachstumszonen und Wurzeln \- Xylem: Transport aus Wurzel in Wachstumszone und Blätter  [Kurzstreckentransport] Beispiel: Keimlinge: Zell zu Zelltransport -Apoplastischer Weg -\>(Apoplast als Gesamtheit der Zellwände und Extrazellulärräume) -symplastischer Weg -\> (Symplast als Gesamtheit des durch Plasmodesmen verbundenen Cytosols) Diffusion durch Plasmodesmen -transmembraner Weg -\> im Regelfall durch Transportproteine transportiert-\> Regulation von Eintritt,Austritt und Ausrichtung an der Zelle [Auxin] Wachstum Tropismen Verzweigung Musterbildungsprozesse (Organentwicklung und Organinitiation ) (-\> Vaskulatur der Blätter) Stammzellidentität - Differenzielles Zellwachstum ist das Ergebnis der Akkumulation von Auxin an der beschatteten Seite der Pflanze - Zellen der Schattenseite größer/länger -\> Auxinakkumulation stimuliert Zellelongation und Krümmung - chemiosmotischen Mechanismus: Auxintransport von Zelle zu Zelle - Auxin ist ein geladenes Anion (IAA-) im Cytoplasma - In der leicht sauren Zellwand (pH 5.5) ist es zum Teil ungeladen (IAAH) (protnierte Form,polar) - ungeladene Form\ \> Wanderung durch die Plasmamembran in die Zelle (Cytoplasma ph-Wert 7)\ -\> Deprotoniert\ -\> Heraustransport nur mit Hilfe spezifischer Transportproteine (Säurefallmechanismus) - Aktiver Transport über PIN-Proteine -\> sind polar in der Zellmembran lokalisiert (bei verschiedenen Zelltypen verschieden räumlich in der Zellwand und Membran lokalisiert)\ -\> Folge ist eine gerichteter Auxintransport