الهورمونات النباتية Plant Hormones

كما في الحيوانات فان الهرمونات النباتية هي كيمياويات الانصال، وتؤدي هذه الهرمونات دور مكملا في السيطرة على نمو النباتيات وتكشفه. ويوصف الهرمون بانه مركب عضوي ينتج بكميات قليلة في جزء من النبات وينقل إلى جزء اخر او انه مادة كيمياوية تفرز من خلية وتؤثر في نمو وتكشف خلايا اخرى ( الخلايا او المواقع الهدف او الخلايا المستهدفة or sites لها مستقبلات Receptors مناسبة، وتختلف الهرمونات النباتية عن الهرمونات الحيوانية (تحدث تاثير بها في خلايا بعيدة ) في انها تؤثر في خلايا قريبة وفي خلايا بعيدة. ان المشكلة بهذا الوصف او التعريف تعني انه يشترط حركة المادة او نقلها من مواقع صنعها او انتاجها إلى مواقع اخرى وهو ما لا يتفرق (على سبيل المثال) مع الاثيلين Ethylene الذي هو هرمون نباتي يحدث تغيرات في الخلايا او الانسجة التي انتج فيها (أي من دون حدوث النقل) ويمكن تاشير الحالات التي لا ينطبق عليه مفهوم الهورمون بالآتي :

1- المركبات اللاعضوية (مثل مركبات الكالسيوم ++Ca والبوتاسيوم +K )

يمكنها التحرك داخل النبات واحداث استجابة فسلجية الا انها ليست من انتاج النبات (أي لم تكن هرمونا).

2- منظمات النمو الاصطناعية (مثلD 2,4) بصرف النظر عن تركيبها تشبه الاو كسين Auxin وعلى الرغم من ذلك فهي ليست هورمونات.

3- التعريف او الوصف السابق يشترط انتقال الهورمون او نقله غير ان الاثيلين يحدث تأثيره في الخلايا التي انتجته (حالة عدم انتقال الهورمون) الخلايا التي نقل اليها.

4- السكروز Sucrose ليس هورمونا وعلى الرغم من ذلك فهو ينتج وينقل وله دور في النمو غير ان هذا النمو لا يحدث إلا عند التركيز- العالية من هذا السكر.

5- كما الحال في السكروز فإن لمواد اخرى غيره (سكريات كثيرة اخرى ، واحماض امينية ، وامماض عضوية وغير ذلك من المواد الايضية)

آلية عمل الهورمون النباتي:

هناك بعض الآليات المقترحة لعمل الهورمون النباتي. وقبل ان يحدث الهورمون تأثير في الموقع الهدف ينبغي اولا ان يرتبط بجزيئة مستقبلة Receptor molecule (مثل بروتين مرتبط بغشاء) ففي حال الاوكسجين فإن الغشاء البلارمي يمثل موقع ارتباط الهورمون Hormone-binding site ومن مواقع الارتباط الاخرى (الغشاء الفجوي Tonoplast والغشاء النووي Nuclear membrane وقد يحدث تحرير الهورمون من موقع الارتباط او من الاقتران بفعل محفزات خارجية مثل التغيرات في اتجاه الضوء وشدته والتحفيز الارضي Gravistimulation والتغيرات في نوع الضوء او لونه ، والتغيرات في درجة الحرارة. وعند تحرر الهورمون فأنه يحدث تأثيره في الهدف بآليات عدة هي :

1- يتسب الهورمون في تخليق انزيم (او اكثر) مهم في ايض لنموGrowth metabolism

2- يحفز الهورمون فعالية انزيم ما بأتجاه تعجيل تخليق المنتجات.

3- يحفز الهورمون صنع ATP عالي الطاقة (في عملية التنفس).

4- يساعد الهورمون على الضخ البروتوني Proton pump مما يساعد على استجابات نمو محفزة حامضيا (مثل ترخية جدار الخلية Cell wall loosening).

5- يزيد الهورمون من نوضحية الغشاء للأيونات وللمواد الايضية.

 توجد خمس مجموعات من الهورمونات النباتية هي :        

1- الاوكسينات Auxins : تم عزلها اول مرة وكأول نوع من الهورمونات النباتية عام 1926 من العالم F.Went في هولندا ، وفيما يأتي معلومات عن هذه الهورمونات :

أ-  ينتجها المرستيم القمي للساق.

ب-  تحفز استطالة الخلية في الساق.

ج-  تساعد على تكشف الجذور الجانبية حننى ان كنت بتركيز قليلة جدا ، تشارك في استحابات السيقان والجذور للضوء والجاذبية الارضية.

د-  تثبط تفتح البراعم الجانبية.

هـ- Acetic Acid Acid هو اوكسين طبيعي مهم يحفز اشجار الفاكهة على التزهير وتكوين الثمار.

و-  الاوكسينات الصناعية يمكن استعمالها كمبيدات اعشاب.

تمكن باحثون من جامعة تكساس بولاية اوستن الامريكية في عام 2001 من اكتشاف آلية عمل هورمون الاوكسين في تنظيم نمو النبات وتكشفه ، ويرى هؤلاء الباحثون ن الاوكسين ينجز وظيفته في تحفيز النمو والتكشف عن طريق تحفيز التعبير الجيني Gene expression إذ ان الجينات الداخلة في هذه الفعاليات تكون تحت الحالة الطبيعية خاضعة لكبح ناتج عن بروتينات تعرف بالبروتينات الكابحة Repressor proteins ، ويكمن دور الاوكسسين هنا في انه يتيح للجينات انجاز وظفيتها خلال تحطيم البروتينات الكابحة ، على ان هذا الاكتشاف تضمن كذلك تعرف معقد بروتينات خاص يتداخل او يرتبط بالبروتينات الكابحة ويحفز تحطيمها. وهذا المعقد البروتيني الخاص يشبه المعقدات البروتينية الموجودة في الحيوانات والنباتات والفطريات. على اية حال فإن الفريق البحثي المذكور سالفا يعمل حاليا باتجاه تعرف البروتين المستقبل للاوكسين Auxin receptor لغرض فهم طريقة بث هذه الاشار إلى ماكنة تحطيم البروتين. ان هذا الاكتشاف سيتيح للعلماء امكانية توجيه النمو بطرق مرغوب فيها.

2-      الجبرلينات Gibberelins : تم اكتشافها عن طريق درسات امراض النبات Plant pathogenesis studies وهي تحفز استطالة الخلية وانتاج البراعم وكسر كمون البذور ، ويحفز كذلك تحطيم النشاء وتساعد على التزهير في بعض الانواع النباتية.

3- السايتوكيننات Cytokinins: تم اكتشافها عن طريق دراسات الزراعة النسيجية Tissue culture وتعمل على تحفيز : انقسام الخلية في مرستيمات الجذور وتفتح البراعم واتساع الورقة وتثبيط شيخوخة الورقة وتستعمل تجاريا في اطالة عمر الخضار المخزونة والازهار المقطوعة.

4- حامض الابسيسيك Abscisic acid : تم اكتشافه في دراسات السيطرة على سقوط الاوراق Abscission والكمون Dormancy ويعمل على : تثبيط نمو الخلية ومنع فقد الماء عن طريق تحفيز غلق الثغور ويحفز كمون البراعم والبذور وتعامل به الشتلات قبل شحنها للإبقاء على حالة الكمون بهدف مقاومة الاضرار.

5- الاثيلين Ethylene: يعمل على : تحفيز نضج الثمار ( اهم استعمال تجاري له ) وتحفيز سقوط الاورق والثمار والازهار من النبات في اوقات مناسبة من السنة.