Cytokininy

Wzór strukturalny zeatyny
Wzór strukturalny 2-izopentyloadeniny
Wzór strukturalny 6-benzyloadeniny(inne języki)
Wzór strukturalny kinetyny(inne języki)

Cytokininy, CK – grupa regulatorów wzrostu i rozwoju roślin, wśród których znajdują się hormony roślinne oraz substancje o działaniu podobnym do hormonów roślinnych jednak nie występujące naturalnie w roślinach. Pierwszy związek zaliczany do cytokinin, kinetyna, został wyizolowany przez Folkego Skooga(inne języki) w latach 50. XX wieku[1]. Cytokininami są m.in.:

Biosynteza

Głównym miejscem syntezy cytokinin jest korzeń, skąd są one transportowane elementami przewodzącymi – drewnem do nadziemnych części rośliny. Mniejsze ilości cytokinin powstają także w owocach, nasionach i młodych liściach[4].

Istnieją dwa szlaki syntezy cytokinin[5]. W początkowym etapie szlaku pierwszego syntezy zeatyny cząsteczka pirofosforanu izopentenylu(inne języki) przyłącza się do cząsteczki AMP, ADP lub ATP. Reakcja katalizowana jest przez transferazę izopentenylową[6]. Powstały produkt – monofosforan izopentenyloadenozyny – przekształcany jest następnie, przez odłączenie fosforybozy, do izopentenyloadeniny, a po hydroksylacji grupy metylowej w pozycji trans reszty izopentenylowej powstaje naturalna cytokinina – zeatyna. Drugim źródłem cytokinin jest degradacja kwasów nukleinowych, szczególnie tRNA[5].

Degradacja cytokinin polega na oderwaniu reszty izopentenylowej.

Funkcje cytokinin

Funkcje cytokinin:

  • regulują tempo podziałów komórkowych
  • pobudzają wzrost objętościowy komórek
  • stymulują różnicowanie się chloroplastów
  • powodują transport metabolitów w kierunki organów o wyższej zawartości cytokinin
  • biorą udział w regulacji starzenia się roślin (poprzez hamowanie rozkładu białek i syntezę RNA)
  • indukują różnicowanie się pędów
  • stymulują wzrost pąków pachwinowych
  • uczestniczą w kiełkowaniu nasion – wychodzenie nasion ze stanu spoczynku.

Wiele procesów zachodzących w roślinach zależy od relacji zawartości różnych regulatorów wzrostu i rozwoju i nie jest możliwe przypisanie regulacji tych procesów do działania tylko jednego związku.

W ogrodnictwie i rolnictwie stosuje się też syntetyczne cytokininy np. do przedłużania trwałości ciętych kwiatów. Powodują efekt Richmonda-Langa czyli powstrzymują i hamują starzenie się organów i tkanek roślinnych, np. liście umieszczone w roztworze cytokininy zachowują świeżość i zieloną barwę; cytokininy mogą odmładzać też liście, pobudzając wytwarzanie chlorofilu, białek, kwasów nukleinowych. W sadownictwie do przerzedzania nadmiaru zawiązków drzew owocowych gatunków ziarnkowych oraz czasem pestkowych[2] stosowana jest 6-benzyloadenina[7].

Historia odkrycia

Badania, które doprowadziły do odkrycia cytokinin, zapoczątkował Gottlieb Haberlandt około 1913 roku. Zauważył on, że w izolowanych fragmentach tkanki miękiszowej ziemniaka można wywołać podziały komórek poprzez przyłożenie niewielkich fragmentów tkanki przewodzącej. W roku 1955 Folke Skoog(inne języki) zastosował do stymulacji podziałów komórek w tkance miękiszowej tytoniu wyciąg z mleka kokosowego lub drożdży, a następnie stary preparat DNA poddany działaniu wysokiej temperatury. Otrzymany w ten sposób roztwór wykazywał zdolność do stymulacji podziałów komórkowych. Z hydrolizatu DNA udało się wykrystalizować substancję aktywną, która nazwano kinetyną. Kinetyny nie udało się nigdy wyizolować z roślin. Jednak w roku 1964 David Letham wyizolował z bielma ziarniaków kukurydzy substancję podobną do kinetyny, którą nazwał zeatyną. Obecnie oprócz kinetyny znane są inne związki wykazujące aktywność biologiczną – część z nich występuje naturalnie w roślinach, a część jest związkami syntetycznymi[8].

Przypisy

  1. Joseph J. Kieber, Tribute to Folke Skoog: Recent Advances in our Understanding of Cytokinin Biology, „Journal of Plant Growth Regulation”, 21 (1), 2002, s. 1–2, DOI10.1007/s003440010059, PMID11981613 [dostęp 2025-05-07] (ang.).
  2. a b Aleksander Gonkiewicz, Wpływ 6-benzyloadeniny na plonowanie czereśni, „Zeszyty Naukowe Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka”, 20, s. 5–11 [dostęp 2025-05-07].
  3. Jaime A. Teixeira da Silva, Is BA (6-benzyladenine) BAP (6-benzylaminopurine)?, „The Asian and Australasian Journal of Plant Science and Biotechnology”, 6 (Special Issue 1), 2012, s. 121–124 [dostęp 2025-05-07] (ang.).
  4. Romuald Czerpak, Alicja Piotrowska, Cytokininy, ich struktura, metabolizm i aktywność metaboliczna, „Kosmos”, 52 (2–3), 2003, s. 203–215 [dostęp 2019-06-07].
  5. a b Machteld C. Mok, Ruth C. Martin, David W.S. Mok, Cytokinins: Biosynthesis metabolism and perception, „In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant”, 36 (2), 2000, s. 102–107, DOI10.1007/s11627-000-0021-7, JSTOR4293319 (ang.).
  6. Ildoo Hwang, Hitoshi Sakakibara. Cytokinin biosynthesis and perception. „Physiologia Plantaru”. 126 (4), s. 528–538, 2006. DOI: 10.1111/j.1399-3054.2006.00665.x. 
  7. Stanisław Porębski, Przemysław Banach, Bernadeta Rzeźnicka, Thinning of ‘Katja’ apple trees with chemicals and manually, „Journal of Fruit and Ornamental Plant Research”, 14, 2006, s. 97–104 [zarchiwizowane 2013-12-12] (ang.).
  8. Alicja Szweykowska, Fizjologia roślin, Poznań: Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewocza w Poznaniu, 1997, s. 175–180, ISBN 83-232-0815-8.

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.