オーキシン
オーキシン定義
オーキシンは、アミノ酸トリプトファン由来の植物ホルモンである。 オーキシンは多くの分子の一つであるかもしれませんが、すべてのオーキシン分子は何らかの細胞調節に関与しています。 オーキシン分子は、植物ホルモンの五つの主要なタイプの一つです。 他の主要なグループは、ジベレリン、サイトカイニン、エチレン、およびアブシジン酸である。 オーキシンはこれらのグループの最初に同定され、1930年代に化学的に単離された。
最も広く普及しているオーキシンはインドール酢酸、または単にIAAである。, IAAは、植物組織の成長および発達において非常に重要なオーキシンである。 オーキシン分子の研究では、科学者は合成成長調節因子と呼ばれる同様の構造を再現することができました。 これらの”偽の”オーキシンはまた、植物の成長を刺激し、多くの農業および商業用途に使用されてきた。
オーキシン関数
ホルモンのオーキシングループは、植物において幅広い用途を有する。 オーキシン分子は、植物のすべての組織に見出される。, しかし、それらは成長の最前線にある成長センターである分裂組織に集中する傾向があります。 これらの中心はオーキシン分子を放出し、それらは根に向かって分布する。 このようにして、植物は、そのサイズ、およびオーキシン濃度の勾配に基づいて異なる組織の成長および発達を調整することができる。
オーキシンは、多くの異なる細胞プロセスに影響を与えます。 分子レベルでは、オーキシン分子は、細胞質の流れ、細胞内の流体の動き、さらには様々な酵素の活性に影響を与える可能性があります。, これにより、オーキシンは植物内の個々の細胞の成長、発達、および増殖を直接制御することができます。 オーキシン勾配は、花の開始、果実の発達、さらには塊茎および球根の形成などのプロセスに直接影響を及ぼす。 日常的にも、オーキシンレベルは光屈性などのプロセスに影響を与え、植物が太陽に従って最もエネルギーを得ることを可能にします。 オーキシンは太陽から離れた植物の側面に集中することによってこのプロセスを制御する。 これは、植物を光に向かって曲げる細胞の変化を引き起こす。 これは下の画像で見ることができます。,
オーキシン勾配が多くの植物を提供するもう一つの重要な特徴は、頂端優位性である。 頂端支配は、単一の分裂組織がより速く、より効率的に成長しているときに形成される。 最終的に、この分裂組織から放出されたオーキシンは、その下から出芽する新しい芽を阻害する。 茎が切断されると、オーキシン勾配が破壊され、システムが新しい先行シュートを作成しなければならないので、多くの新しいシュートが茎の下で噴火する。 オーキシン勾配は、確立されると、節間がどのくらい速く成長するかを決定し、これが植物の高さを決定する。, 植物におけるオーキシン分子の機能を議論するとき、それは彼らが制御していないものを議論することはほとんど簡単です。
一部の科学者は、植物のような神経系としての極性オーキシン輸送システムについても議論しています。 オーキシン分子が細胞から細胞に移動する方法は、神経信号が動物の体を横切って送られる方法と非常によく似ています。 オーキシン分子は様々な組織に影響を及ぼし、通常は別のオーキシンに変換される。 その後、”戻り信号”を生成することができる。, このようにして、オーキシンと他の植物ホルモンの多くの異なるバージョンを使用して、植物は外部刺激に応答するための実行可能に堅牢な神経系を有することができる。
オーキシン構造
天然のオーキシン分子は、通常、アミノ酸トリプトファンに由来する。 このアミノ酸は、炭素を含む5面の環に結合した六面の炭素環を有する。 この5面リングにはグループが付いています。 ほとんどのオーキシン分子とトリプトファンの唯一の違いは、この環に結合しているものです。 一般的なオーキシンIAAは以下に見ることができます。,
この分子を作成するには、二つの酵素がトリプトファンに作用する必要があります。 まず、アミノトランスフェラーゼは、5面環に結合した側鎖から窒素と水素を除去する。 その後、脱炭酸酵素酵素はカルボキシル基を除去し、COOHのみを残す。 塩化物イオンが六面環に付着し，ＩＡＡが生まれる。 ほとんどのオーキシンは、この分子のいくつかの派生です。
合成オーキシン類似体
天然オーキシン分子の構造を研究した後、科学者は天然オーキシンに類似した分子を容易に生成することができた。, これらの合成オーキシン類縁体は多くの用途を有する。 特定の植物の成長を促進するために使用できます。 合成オーキシン処理は、発根プロセスを誘導するために、多くの植物の切断に使用されます。 このように研究できる工場のクローンを挿し込み、成長を挿入全体ます。
1-ナフタレン酢酸（NAA）は、発根化学物質であり、合成オーキシンである。 この偽のオーキシンは、通常の庭師に販売されています。, いくつかの安全性と取り扱いの懸念がありますが、偽のオーキシン分子は、挿し木の成長を刺激するために1940年代以来使用されてきました。 科学者はまた、オーキシン分子が同様に抗成長特性を有することができることを見出した。
合成オーキシン2,4-D（2,4-ジクロロフェノキシ酢酸）は、一般的な除草剤である。 オーキシン様分子は広葉雑草種にのみ影響する。 これはそれが芝生、牧草地および他の景色の植物のまわりでそれらに影響を与えないで適用することができるこ しかし、広葉植物では、それはすべての間違った場所で急速な成長を引き起こします。 植物はすぐに死ぬ。, 他にも多くの合成オーキシン化合物があり、これらは様々な市販されている用途を有する。
クイズ
1. 合成オーキシン分子を使用する一つのリスクは何ですか？
a.彼らは植物を大きく成長させることができます
B.彼らは最終消費者にとって絶対に有毒です
C.彼らは水の供給に浸出することができます
2. 科学者は、未知の植物の三つの挿し木を取ります。 一つの切断では、彼は合成オーキシンを置かない。 第二の植物はオーキシンの光用量を受け、最後の植物は高用量に浸される。 どの植物が最高の根を発達させるのですか？
A.Plant2
B.Plant3
c.十分な情報がありません
3. 動物の神経系は、この記事で説明されている理論的なオーキシンベースの神経系とどのように異なるのですか？
A.動物の神経系はより効率的に機能します
b.動物のシステムは電気インパルスを使用します
C.両方の神経系は同じです