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Gli ormoni vegetali

Gli ormoni vegetali, detti anche fitormoni, sono sostanze chimiche presenti nelle piante che sono fondamentali per molti processi di crescita, sviluppo e percezione dell’ambiente circostante. La loro presenza in particolari aree della pianta induce (o blocca) numerose risposte, ad esempio la maturazione dei frutti, la crescita di fusto e radici, la perdita delle foglie e la percezione della gravità.

Esistono numerose classi di ormoni vegetali: quelle più importanti (anche se non le uniche) sono rappresentate da auxine, gibberelline, citochinine, acido abscissico ed etilene. Vediamo nel dettaglio come funzionano e che ruolo hanno nello sviluppo delle piante.

Auxine

Le auxine costituiscono una classe importante di ormoni vegetali. Sono derivate dall’acido indolacetico (spesso indicato con la siglia IAA), e la loro distribuzione nelle varie parti della pianta varia anche in base agli stimoli dell’ambiente esterno.

Il loro ruolo principale è quello di promuovere e regolare la crescita della pianta, interagendo con le cellule attraverso opportuni recettori. Come già accennato, l’ambiente esterno gioca un ruolo fondamentale nella loro distribuzione: ad esempio, in base alla gravità (rilevata attraverso la posizione in cui vanno a trovarsi dei pesanti organuli detti statoliti) la pianta cresce in modo da allontanarsi da terra, o in base alla luce (la cui percezione è mediata da enzimi attivi anche nella fotosintesi), la pianta si sviluppa in modo da ricevere la maggiore quantità di radiazione luminosa. I meccanismi di risposta a gravità e luce sono detti rispettivamente gravitropismo e fototropismo.

Le auxine, coordinando lo sviluppo della pianta e rispondendo agli stimoli esterni, in parte fanno quello che negli animali è compito del sistema nervoso.

Acido indolacetico, un tipo di auxine
Struttura del’acido indolacetico, la più improtante auxina

Citochinine

Le citochinine (da non confondere con le citochine, mediatrici del sistema immunitario) sono promotrici della divisione cellulare nelle radici e nei germogli. Ritardano l’invecchiamento della pianta e in particolare delle foglie, attivando meccanismi che riparano le proteine o ne sintetizzano di nuove.

Le citochinine agiscono di concerto alle auxine, e le due classi di ormoni hanno solitamente effetti opposti: in questo modo, molti processi di differenziazione e sviluppo nelle piante sono regolati dal rapporto relativo tra la quantità di citochinine e quella di auxine.

Gli ormoni vegetali: Zeatina, un tipo di citochinina
Struttura molecolare della zeatina, un tipo di citochinina

Etilene

L’etilene è un alchene in forma gassosa. Agisce come stimolatore della maturazione dei frutti, dell’apertura dei fiori e della perdita delle foglie. Nelle piante semi-acquatiche porta a un rapido sviluppo del fusto, in modo che la pianta possa emergere fuori dall’acqua.

Data la sua natura gassosa, l’etilene può influenzare anche la maturazione di quello che si trova vicino alla pianta o al frutto che lo rilascia. È per questo motivo che è pratica comune, per far maturare della frutta acerba, metterla vicino a delle mele (o altri frutti maturi), che rilasciano una quantità rilevante di etilene.

L’etilene è sintetizzato nella pianta attraverso una serie di reazioni note come ciclo di Yang.

Gibberelline

Le gibberelline sono un’altra importante classe di fitormoni, che oltre a gestire diversi meccanismi di crescita e sviluppo della pianta, portano alla germinazione dei semi, cioè alla loro rottura con seguente nascita di una nuova pianta.

Le gibberelline hanno un ruolo molto importante anche nella fioritura e nello sviluppo dei frutti. Vi sono oltre 120 diversi tipi di gibberelline. La loro produzione è regolata anche dall’azione da altri ormoni, soprattutto auxine.

Gli ormoni vegetali: struttura di una gibberellina
Struttura chimica di una gibberellina

Acido abscissico

L’acido abscissico (o ABA) è un ormone che regola diversi processi della pianta, solitamente in modo antagonista rispetto a quanto fanno auxine, citochinine e gibberelline. Infatti, si tratta di un regolatore negativo della crescita, portando a mantenere la dormienza del seme, la chiusura degli stomi e promuovendo la perdita delle foglie.

Gli ormoni vegetali: acido abscissico
Struttura molecolare dell’acido abscissico