Фототропизам

С Википедије, слободне енциклопедије
Светлост лампе (1.) функционише као уочљива промена у околини биљке.

Као резултат тога, биљка реагује фототропизмом – усмереним растом (2.) према светлосном стимулансу.
Распоред ауксинске контроле фотопериодизма.

1. Сунчева светлост пада директно изнад биљке. Ауксина (ружичасте тачке) подстиче усправни раст. 2, 3, 4. Сунчева светлост пада на биљку под углом. Ауксин се концентрише на бочним странама, усмеравајучи раст под углом који формира претходна стабљика.
Талијина грбаштица (Арабидопсис тхалиана) је усмерена путем УВ-светла
Примјер на Азуки граху

Фототропизам се огледа у расту организма који се јавља као одговор на светлосне стимулансе. Најчешће се уочава код биљака, али такође се може наћи и код других организама, као што су гљиве. Биљне ћелије које су најдаље од светлости имају активне хемијске спојеве зване ауксини, који реагују на покретање фототропнин одговора. То доводи до тога да биљка на најдаљој страни од извора светлости формира издужене ћелије.[1][2][3][4]

Фототропизам је једна од многих биљних тропизама или покрета који одговарају на спољне надражаје. Раст ка извору светлости се зове позитивни (+) фототропизам, док се раст супротно (–) од извора зове негативни фототропизам. Већина биљака показује позитивне фототропизме и преуређује хлоропласте у листовима, како би се повећала фотосинтетска енергија и промовирао раст.

Корење обично показује негативне фототропизме, иако гравитропизми могу имати већу улогу у њиховом понашању и расту. Изданци неких лоза показују негативан фототропизам, што им омогућава да расту према мраку, ка чврстим објекатима на које се пењу. Комбинације фототропизама и гравитропизама омогућавају биљкама да расту у исправном правцу.

Механизам[уреди | уреди извор]

Постоји неколико сигналних молекула које помажу биљкама да одреде одакле долази извор светлости, а то активира неколико гена, који мењају хормонски градијент, омогућавајући биљкама да расту према светлу. Сам врх биљке, познат као колеоптил, неопходан је у осећању свјетлости. Средњи део колеоптила је подручје у којем се јавља закривљеност. Према Цхолоднy–Wентовој хипотези, развијеној почетком 20. века, сматра се да се, у присуству асиметричне светлости, ауксин креће ка страни у сенци и изазива истезање ћелија на тој страни, због чега се биљни органи криве према извору светлости. Ауксини активирају протонске пумпе, смањујући пХ у ћелијама на тамној страни биљке. Ова киселост активира ензиме региона ћелијског зида, познате као експанзини, који разграђују везе у структури ћелијског зида, чинећи га мање крутим. Осим тога, кисела средина изазива поремећај водикових веза у целулози која чини ћелијски зид. Опадање чврстоће ћелијског зида изазива бубрење ћелија и врши механички притисак који покреће фототропизме.

За другу групу гена, ПИН гене, нађено је да имају важну улогу у фототропизмима. Они кодирају транспортере ауксина, па се сматра да су одговорни за поларизацију ауксина. Наиме ПИН3 је идентификован као примарни носач ауксина.Могуће је да фототропини примају светлост и инхибирају активност ПИНОИД киназе (ПИД), која затим изазива активност ПИН3 . Ова активација доводи до асиметричне дистрибуције ауксина, што онда води ка асиметричном истезању ћелија у стабљици. Мутанти пин3 имају краћи хипокотила и корење дивљег типа, а исти фенотип је виђен код биљака које су расле са цурењем нхибитора ауксина. Употребом анти-Пин3 означавања имуноголдом, уочена су кретања протеина ПИН3. Он је обично локализован на површини хипокотила и стабљике, али је такођер интернализован у присуству брефелдина А (БФА), који је инхибитор егзоцитоза. Овај механизам дозвољава да се ПИН3 репозиционира, што је одговор на стимуланс околине. Мислило се да ПИН3 и ПИН7 протеини имају улогу у фототропизмима који су изазвани пулсирањем. Одговори закривљености код мутанта "пин3" су знатно смањени, али само незнатно код мутаната "пин7". Постоје извесна супротност деловања између "ПИН1", "Пин3", и "ПИН7", али се сматра да ПИН3 има већу улогу у фототропизмима који су изазвани пулсирањем.

Постоје фототропини који су врло изражени у горњем подручју колеоптила. Два главна су пхот1 и пхот2. Једноструки мутанти пхот2 имају фототропне реакције као код дивљег типа, али двоструки мутанти пхот1 пхот2 не показују фототропне одговоре. Количине присутних ПХОТ1 и ПХОТ2 су различите, зависно од старости биљке и јачине светлости. У зрелим листовима арабидопсиса постоји велика количина ПХОТ2, што је такође виђено и код ортолога пиринча. Испољавање ПХОТ1 и ПХОТ2 мења се у зависности од присуства плаве или црвене светлости. Не постоји потискивање иРНК за ПХОТ1 у присуству светлости, него надрегулација транскрипата ПХОТ2. Нивои иРНК и присутних протеина у биљци зависе од старости биљке. То указује на то да се ниво експресије фототропина мења током сазревања лишћа.

Зрели листови садрже хлоропласте који су битни у фотосинтезу. У различитим условима осветљења, долази до преуређивања [фхлоропласт]]а, како би се повећао интензитет фотосинтезе. Постоји неколико гена који су укључени у биљни фототропизам, укључујући и НПХ1 и НПЛ1 гене. Оба су укључена у реаранжмане хлоропласта. За мутанта нпх1 и дуплог мутанта нпл1 нађено је да имају смањене фототропне одговоре. Уствари, два гена су сувишна у одређивању закривљености стабљике.

Види још[уреди | уреди извор]

  • Скотобиологија
  • Фототропин

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Међедовић С., Маслић Е., Хаџиселимовић Р. (2002). Биологија 2. Свјетлост, Сарајево. ИСБН 9958-10-222-6. 
  2. ^ Софраџија А., Шољан D., Хаџиселимовић Р. (2004). Биологија 1. Свјетлост, Сарајево. ИСБН 9958-10-686-8. 
  3. ^ Бајровић К, Јеврић-Чаушевић А., Хаџиселимовић Р., Едс. (2005). Увод у генетичко инжењерство и биотехнологију. Институт за генетичко инжењерство и биотехнологију (ИНГЕБ) Сарајево. ИСБН 9958-9344-1-8. 
  4. ^ Албертс Б.; et al. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9. 

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]

Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fototropizam&oldid=26743398”