Stresul ranilor de plante

Este dificil, probabil, să găsim un alt termen științific, care ar intra atât de ferm în viața societății moderne ca stres.

Pentru prima dată acest termen a fost introdus de celebrul fiziolog canadian Hans Selye în 1936 pentru a explica reacția organismului la o varietate de adversități, pentru depășirea cărora este necesar un stres al tuturor forțelor sale.







Conform definiției lui Selye însuși, stresul este un set al tuturor schimbărilor nespecifice care apar sub influența oricărei influențe puternice și este însoțit de o restructurare a apărării organismului. Deja din definiție rezultă că reacțiile nespecifice sunt direct legate de imunitatea împotriva bolilor infecțioase, deși în general imunitatea este considerată o problemă de specificitate. La urma urmei, ceea ce poate fi mai specific decât reacția antigen-anticorp. Și totuși un rol foarte important, mai ales în ceea ce privește imunitatea plantelor, este jucat de reacțiile nespecifice. În plus, în unele cazuri pot determina rezultatul relației dintre gazdă și parazit. În plus, studiul reacțiilor nespecifice ne poate aduce mai aproape de înțelegerea specificului și, prin urmare, a problemei imunității în general.

Printre cele mai frecvente reacții de protecție nespecifice, cel puțin în lumea plantelor, se află reacția la leziuni mecanice care sunt inevitabile în vânt, grindină și alte condiții nefaste. Astfel de reacții au apărut, fără îndoială, chiar înainte de apariția paraziților și se poate crede că acestea au fost, într-o oarecare măsură, baza pentru dezvoltarea reacțiilor protectoare împotriva paraziților în plante. La urma urmei, mulți paraziți pot pătrunde în țesuturile de plante numai după deteriorarea mecanică.

Reacția plantelor la deteriorarea mecanică este deseori menționată ca reparație, vindecare, vindecare, formarea perianților răniți. Reacția la răni a tuberculilor de cartofi, care constituie un obiect favorit pentru desfășurarea acestui tip de muncă, este studiată în mod special. Tuberculul intact este acoperit de un așa numit peridemă naturală, copia exactă a cărora este perianculul de rană, care se formează în zona rănită. Peridermul natural protejează tuberculii de efectele adverse și de evaporarea excesivă.

Sub microscop, se poate observa că peridemul natural este o serie multiplă de celule aplatizate situate una sub cealaltă. Cojile unor astfel de celule conțin o substanță specială, cum ar fi plută, numită suberin. Suberina aderă la membrana celulară, suprapunând-o din interior. Sub microscopul electronic, suberinizarea pereților celulari pare a fi stratificată datorită alternării straturilor suberine și ceară.

Suberina este un polimer de oxi-monoxid și acizi dicarboxilici. În compoziția sa există și unele substanțe policiclice de natură terpenică. Substanțele care alcătuiesc plută îl fac foarte rezistent la influența multor influențe chimice, cum ar fi acizii organici, acidul clorhidric diluat, alcalinele slabe. Prezența suberinei în compoziția țesuturilor integrale își îmbunătățește proprietățile mecanice, deoarece majoritatea microorganismelor nu conțin enzime care descompun aceste polimeri.

În procesul de suberinizare, porii sunt înfundați în pereții celulelor, ca urmare a întreruperii contactelor intercellulare. Conținutul celulelor, ale căror coji sunt impregnate cu suberine, se mulează treptat, cavitățile lor sunt umplute cu aer, ca urmare a faptului că celulele devin termo-rezistente la umiditate.

Ca răspuns la deteriorarea mecanică, plantele reacționează cu o reacție de rană protectoare, a cărei esență este redusă la formarea aceluiași peridemă în zona rănită, ceea ce este natural. Ca urmare a deteriorării, integritatea structurală și funcțională a plantei sau a organului separat de ea este perturbată. Ca răspuns la încălcare, sunt incluse sisteme de control imunologic pentru a elimina daunele și pentru a restabili integritatea deteriorată. Formată în locul peridemului ranit în răni în caracteristicile sale structurale și funcționale nu este diferită de cea naturală. Învățământul ei urmărește să închidă poarta cât mai curând posibil în sălile de depozitare ale țesuturilor de plante care au fost descoperite ca urmare a rănirii. Incapacitatea țesuturilor de plante de a reacționa rapid la daune poate fi dezastruoasă pentru organism ca un întreg.







Cum se formează perianculul rănit? Celulele adulte care au încetat îndelung diviziunea celulară și sunt situate pe suprafața plăgii sau situate direct dedesubt, dobândesc din nou activitate meristematică (capacitatea de a diviza). Celulele sunt în mod obișnuit împărțite paralel cu suprafața lezată, sunt așezate cu phoenogen sau cambium de plută. Fellogen începe să împartă, separând în exterior celule similare în forma lor, numite faleme. În cele mai multe cazuri, acestea sunt celule moarte, ale căror cochilii sunt saturate cu suberine. În interiorul tuberului, fheologul conține, de asemenea, o parte din celulele de aceeași formă care rămân în viață și se numesc pheloideme. Întregul complex peridemic este alcătuit din celule aproximativ identice ale falemei, phallogen și phelloderm situate unul sub altul.

Pentru ca celulele adulte de pe suprafața rănirii să dobândească activitate meristematică, ele ar trebui să primească un stimulent pentru divizarea sau excitarea ranilor. O lungă discuție a apărut în jurul naturii acestui stimul. Existența unui hormon de vindecare a fost prezisă de Gaberland, acum 60 de ani, pe baza experimentelor sale. Pe suprafața tăiată a gălbui, ca și pe tuberculul de cartofi, sa format un peridemă de rană. În cazul în care suprafața bucății a fost spălată cu apă, formarea peridemului a fost întârziată. Dacă, pe suprafața spălată anterior, a fost aplicată o pastă din țesuturile zdrobite, peridemul a început să se formeze din nou. Acest lucru ia permis lui Gaberland să ajungă la concluzia că substanțele care provoacă excitația plăgilor sunt formate din produsele celulelor moarte și distruse. Le-a numit hormoni răniți sau necrohormoni.

Substanța, numită hormonul plăgii, a fost izolată la sfârșitul anilor 30 de D. Inglish și D. Bonner. S-au găsit Acid decenil-1,10-dicarboxilic, numit acid traumatic, sau traumă. Această substanță a fost găsită la cartofi, varză de Bruxelles, lucernă, orez, roșii, portocale și alte plante, dar a fost absentă în țesuturile animalelor. Ca hormon plătit, s-au testat și alți acizi grași. Sa constatat că activitatea a fost corelată cu prezența unei duble legături în moleculă și a crescut odată cu creșterea numărului de atomi de carbon.

Cel mai recent, o altă substanță, care amintește de proprietățile unui hormon plătit, a fost găsită într-o serie de plante. Sub influența diferiților factori de stres, inclusiv ranirea, această substanță este eliberată din pereții celulelor de plante, rapid trecut prin sistemul conductor și induce în țesuturile sănătoase aflate la distanță de locul leziunii, formarea inhibitorilor de protează, adică. E. Substanțe inhibitoare sisteme enzimatice, digerarea proteinelor. Astfel, plantele sunt pregătite în prealabil pentru a respinge un atac al enzimelor microorganismelor parazitare, care pot pătrunde prin locurile de răni mecanice. Deoarece semnalul rezultat aparține plantei însăși, în loc să fie introdus de un parazit, se ajunge la definiția unui hormon de rană. Conform datelor preliminare, substanța este rhamnogalacturonan.

Substanța este răspândită în lumea plantelor. Dacă se foloseau extracte din 37 specii de plante la frunzele de roșii tinere, acestea au indus acumularea de inhibitori de proteinază. Numai două tipuri de extracte din țelină și dovlecei nu au determinat acumularea lor.

De acum 40 de ani, AL Kursanov a stabilit că procesul de vindecare a rănilor este însoțit de o creștere a respirației. Substratul a crescut tuberculi de cartof este vindecã respirație amidon, cantitatea de care în țesutul adiacent locului de rănirii, scade treptat, apoi a crescut în schimb în respirație monozaharidelor nearse.

Procesele de reparare necesită surse de energie. Sa demonstrat că numărul de mitocondrii a crescut în zona ranii. În plus, mitocondriile formate au generat energie la aceeași rată cu cea preexistentă în tuberculii proaspăt tăiați. Evident, energia necesară plantelor pentru a vindeca leziunile se realizează prin adăugarea mitocondriilor.

S-au făcut încercări repetate de stabilire a unei corelații între stabilitatea tuberculilor de cartofi și grosimea capacelor lor. În cele din urmă, cercetătorii au trebuit să recunoască faptul că nu există o astfel de dependență. Nu sa constatat nicio legătură între capacitatea tuberculilor de cartofi de a forma peridemă de rănire și rezistența sa la un număr de microorganisme parazitare. Aparent, formarea periderm pe suprafața rănirii tuberculilor de cartof este un factor minor în numărul de rezistență tuberculi la fitopatogeni, de la formarea sa ia timp, pe parcursul căreia parazit poate pătrunde în tuberculul. Cu toate acestea, peridemul rana deja format este pe deplin capabil să protejeze în mod credibil tuberculii de infecție.

Chiar mai recent sa crezut că rolul protector al peridemului în raport cu microorganismele fitopatogene este determinat numai de proprietățile sale mecanice. Mai târziu a devenit clar că peridermul nu este doar o barieră mecanică, dar și o barieră toxicologică la infecție. Faptul este că substanțele antibiotice se acumulează în zona de rănire, care suprimă penetrarea infecției. Aceste substanțe sunt de natură chimică diferită și, prin urmare, au mecanisme diferite de acțiune. Astfel de substanțe antibiotice sunt prezente atât în ​​rană cât și în peridemul natural. Ei, ca atare, acoperă planta și organele sale din afară. Aici, de exemplu, cum sunt inhibitorii în peridemia tuberculilor de cartofi: în celulele moarte ale falemei există unii compuși fenolici, inclusiv acidul cafeic. Sub ele, glicoalcaloidele foarte toxice se află în țesutul meristematic, și chiar sub acesta este acidul clorogenic. Astfel, parazitul penetrant, pe lângă capacul mecanic, trebuie să depășească mai multe bariere toxice consecutive de la inhibitori de natură chimică diferite, cu diferite spectre ale acțiunii antibioticelor. În plus, localizarea inhibitorului în țesuturile moarte ale capacului exterior al plantei face posibilă crearea concentrațiilor locale extrem de ridicate.

Distribuiți un link cu prietenii







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: