Auxine: funzioni, classificazione, fototropismo

Le auxine il cui nome deriva dal greco αὔξω  che significa accrescere sono fitormoni che promuovono l’allungamento cellulare nei germogli delle piante.
Costituiscono il primo importante ormone vegetale scoperto, la cui esistenza come regolatore della crescita mobile, fu ipotizzata da Charles e Frances Darwin, nel loro libro del 1880, The Power of Movement in Plants.

Tuttavia, solo nel 1928 il biologo olandese Frits Warmolt Went dimostrò l’esistenza delle auxine nelle piante. A lui va il merito di aver “introdotto nella fisiologia vegetale la concezione generale di regolatori o coordinatori” come scrisse il botanico statunitense George James Peirce.
Insieme alle gibberelline, citochinine, etilene e acido abscissico costituiscono i principali ormoni delle piante.

Funzioni delle auxine

Esse si trovano, in prevalenza, nei meristemi, che hanno una funzione paragonabile a quella delle cellule staminali negli animali. In essi le cellule si dividono per mitosi per originare nuove cellule.

I meristemi rilasciano molecole di auxina, che sono convogliate verso le radici. In questo modo la pianta può coordinare le sue dimensioni, la crescita e lo sviluppo di diversi tessuti in base alla concentrazione di auxina.
L’auxina, sintetizzata nell’apice del germoglio, scende lungo il fusto e blocca la crescita delle gemme ascellari favorendo un maggior sviluppo dell’apice vegetativo.

Auxine e fototropismo da Chimicamo
fototropismo

Ciò determina la dominanza apicale, fenomeno in cui l’apice vegetativo inibisce e controlla  lo sviluppo delle gemme laterali.
Le auxine influenzano il fototropismo concentrandosi nel lato della pianta lontano dal sole provocando l’allungamento delle cellule su quel lato e piegando così lo stelo verso la luce.
Ciò consente alle piante di accedere al migliore irraggiamento possibile per garantire la fotosintesi clorofilliana.

Tipi di auxine

L’acido indol-3-acetico (IAA) è l’ormone vegetale più comune e il primo a essere isolato della classe delle auxine. Nella sua struttura si trova un acido carbossilico legato tramite un gruppo metilene alla posizione C-3 di un anello indolico.

acido indolo 3 acetico da Chimicamo
acido indolo-3-acetico

È  una molecola di segnalazione che controlla la divisione delle cellule vegetali, l’allungamento cellulare e la differenziazione in modo dipendente dalla concentrazione prodotta secondo attraverso diverse vie a partire dal triptofano. Per la sua importanza si può ottenere in laboratorio e utilizzato per creare talee radicali per promuovere una crescita uniforme della frutta e della fioritura. L’omeostasi dell’acido indol-3-acetico è importante per mantenere l’equilibrio ormonale a un livello ottimale adatto alla normale crescita e sviluppo delle piante. Tuttavia, livelli elevati possono esercitare un effetto inibitorio sui processi fisiologici delle piante inibendo la loro crescita e la germinazione dei semi

 

4 cloroindolo 3 acetico da Chimicamo
acido 4-cloroindolo-3-acetico

Tra le auxine più importanti vi è l’acido 4-cloroindolo-3-acetico (4-Cl-IAA) analogo clorurato dell’ acido indolo-3-acetico che si trova nelle piante superiori come piselli e fave.

Viene sintetizzato commercialmente come tale o sotto forma di sali o esteri e tali composizioni possono essere utilizzate per il controllo delle piante infestanti.

 

acido fenilacetico da Chimicamo
acido fenilacetico

L’acido fenilacetico (PAA), catabolita della fenilalanina si trova prevalentemente nella frutta ma ha un’azione molto minore rispetto all’acido indolo-3-acetico. Si trova in batteri, funghi, alghe e piante terrestri ed è dotato anche una notevole attività antimicrobica.

Sebbene meno studiato dell’acido indol-3-acetico che è tra le auxine più note ed è coinvolto in tutti gli aspetti della biologia vegetale, l’acido fenilacetico è un altro membro della classe dei fitormoni delle auxine la cui funzione come promotore della crescita delle piante fu identificata negli anni ’30 sebbene gran parte della ricerca sia stata condotta tra gli anni ’60 e ’80.

La distribuzione dell’acido fenilacetico nel regno non vegetale è ampia essendo prodotto da alcuni batteri denitrificanti, da batteri che fissano l’azoto, dal batterio intestinale Enterobacter cloacae e dai batteri del suolo Streptomyces.

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