Växthormoner (fytohormoner): definition, funktion och exempel

Upptäck växthormoner (fytohormoner): definition, funktioner och exempel som auxin, och hur de styr tillväxt, blomning, fruktsättning och mognad.

Växthormoner (eller fytohormoner) är kemikalier som reglerar växternas tillväxt. I Storbritannien kallas de "växttillväxtsubstanser". Det mest kända växthormonet är auxin.

Växthormoner är signalmolekyler som produceras i växten. De förekommer i extremt låga koncentrationer. Hormoner reglerar cellulära processer i målceller. Hormoner styr också bildandet av blommor, stjälkar, blad, avskaffande av blad samt utveckling och mognad av frukt.

Till skillnad från djur saknar växter körtlar som producerar och utsöndrar hormoner. Enskilda celler kan producera hormoner. De påverkar vilka vävnader som växer uppåt och vilka som växer nedåt, bladbildning och stamtillväxt, fruktutveckling och mognad, växtens livslängd och till och med växtens död. Hormoner är viktiga för växternas tillväxt, och utan dem skulle växterna mest vara en massa odifferentierade celler. Därför kallas de också för tillväxtfaktorer eller tillväxthormoner.

Fytohormoner finns inte bara i högre växter utan även i alger med liknande funktioner. De förekommer också hos svampar och bakterier, där de kan användas för att framkalla positiva reaktioner hos värdväxter.

Vanliga typer av fytohormoner och deras funktioner

• Auxiner – reglerar celldelning och cellförlängning, ansvarar för apikal dominans, fototropism och gravotropism. Auxin transporteras ofta riktat mellan celler (polärt transport) och påverkar genuttryck i målceller.
• Cytokininer – stimulerar celldelning och differentiering, arbetar ofta i balans med auxin för att bestämma rot- kontra skottbildning och påverkar bladåldrande.
• Gibberelliner – ökar sträckningstillväxt, är viktiga för groning, blomningsinduktion i vissa arter och frö- och fruktutveckling.
• Abscisinsyra (ABA) – ofta kallad "stres-hormon"; reglerar fröviloläge (dormans), stänger klyvöppningar (stomata) vid torka och hjälper växter att reagera på vattenbrist.
• Etlen – en gasformig hormon som påverkar fruktmognad, blad- och fruktavfall samt svar på stress och skada.
• Brassinosteroider – steroidhormoner som främjar cellförlängning, differentiering och stressmotstånd.
• Jasmonater och salicylsyra – viktiga i försvar mot skadegörare och i stressignaler; påverkar också utvecklingsprocesser.
• Strigolaktoner – hämmar skottutsprång (tillväxt av förgreningar) och fungerar som signaler till symbiotiska svampar och parasitiska växter.
• Peptidhormoner – korta peptider som kan reglera cellkommunikation, immunrespons och utveckling.

Hur och var bildas hormonerna?

Produktion: Fytohormoner kan bildas i olika delar av växten: meristem (tillväxtzoner), unga blad, frön, rötter och frukt. Till skillnad från djur produceras hormoner ofta i många olika celltyper snarare än i separata körtlar.

Transport: Vissa hormoner rör sig långväga i växten via xylem eller floem, medan andra förflyttas cell-till-cell. Ett känt exempel är auxin, som transporteras polärt genom transportproteiner (t.ex. PIN-proteiner) för att skapa koncentrationsgradienter som styr riktningen för tillväxt.

Verkningsmekanismer och signalering

Fytohormoner binder till receptorer i cellen (i plasmamembranet eller i cytosolen/nukleus) och startar signalvägar som ändrar genuttryck, proteinaktivitet eller intracellulära kaskader. Exempelvis påverkar auxin nedbrytningen av vissa repressorer via ubiquitin-proteasomsystemet och gör att specifika gener aktiveras. Etlen använder en annan typ av receptor- och transduktionskedja, medan ABA ofta reglerar jonkanaler i stomataceller för att kontrollera vattenförluster.

Interaktioner och hormonellt samspel

Växthormoner verkar sällan ensamma. Korsprat (cross-talk) mellan hormonsignaler är centralt för att integrera yttre signaler (ljus, vatten, näring, patogenangrepp) med utvecklingsprogram. Balansen mellan auxin och cytokininer avgör till exempel om celler bildar rötter eller skott vid vävnadskultur.

Praktiska tillämpningar

• Inom jordbruk och trädgårdsskötsel används syntetiska hormoner för att stimulera rotbildning, reglera fruktsättning och styra groning.
• Vissa herbicider (t.ex. syntetiska auxiner) utnyttjar hormonsignalering för att orsaka okontrollerad tillväxt och död hos ogräs.
• Kontrollerad användning av etylen, gibberelliner eller auxiner kan påverka fruktmognad och skördetid.

Forskning och experiment

Studier av mutants (växter med genmutationer i hormonsyntes eller -signalering) och klassiska experiment (t.ex. koleoptilektiva försök med auxin för att visa fototropism) har gett stor insikt i hormonernas roller. Modern molekylärbiologi kartlägger receptorer, transportproteiner och genreglerande nätverk som styr hormonal respons.

Sammanfattning

Fytohormoner är små, mycket potenta signalmolekyler som styr nästan alla aspekter av växters liv: från cellnivå till hela organismens utveckling och stressrespons. Deras verkan bygger på var de bildas, hur de transporteras, vilka receptorer de möter och vilket samspel som sker med andra hormoner och miljösignaler. En god förståelse av dessa processer är viktig både för grundforskning och för praktisk växtproduktion.

Frågor och svar

F: Vad är växthormoner?

F: Vilket är det mest kända växthormonet?

F: Hur producerar växter hormoner?

F: Vad reglerar växthormoner?

F: Finns det några andra organismer som har liknande funktioner för sina egna fytohormoner?

F: Varför är växthormoner så viktiga för en växande organism?

Sök med bokstav