zum Directory-modus

Botenstoffe der Pflanzen

Auxine

Aufbau

Auxin ist ein Sammelname für eine ganze Reihe chemischer Verbindungen, die in grünen Pflanzen und Pilzen weitverbreitet sind. Die häufigsten Auxine sind Indol-3-essigsäure (IES), ein Tryptophan-Derivat, Methyl-4-chlorindol-3-acetat, 4-Chlorindol-3-acetat und Indolacetylaspartat. Auxine sind oftmals glycosyliert oder an Proteine gebunden.

Abb.1
Indolessigsäure (IES)
Abb.2
Methyl-4-chlorindol-3-acetat
Abb.3
Indolacetylaspartat

IES liegt in der Zelle in Konzentrationen von 108 bis 106 mol/L vor. Die Konzentration der physiologisch wirksamen IES in der Zelle wird vor allem von Auf- bzw. Abbauraten und der Modifizierbarkeit des Auxins bestimmt. Nach zahlreichen Versuchen zur chemischen Synthese von IES-Analoga kristallisierten sich drei Merkmale heraus, die eine hormonell wirksame Substanz aufweisen muss:

  1. Das Molekül muss ein Ringsystem mit mindestens einer Doppelbindung besitzen.
  2. Der Doppelbindung benachbart muss eine Seitenkette vorhanden sein.
  3. Zudem ist eine Carboxy-Gruppe nötig, die durch ein oder zwei C-Atome vom Ringsystem getrennt ist.

Diese Bedingungen lassen nun Rückschlüsse auf die Struktur der Bindungsstelle(n) zu: am Rezeptormolekül muss es zwei voneinander getrennte Kontaktstellen geben. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass es außer den Rezeptoren IES-spezifische Trägermoleküle geben muss, da der Transport innerhalb der Pflanze aktiv und polar ist.

Eigenschaften

  • Niedrige Konzentrationen fördern das Streckungswachstums von Koleoptilen, von Sprossachsen und der Wurzel.
  • Hohe Konzentrationen hemmen das Wurzel- und Sprosswachstum. Die Wirkung ist eher indirekt: IES fördert die Synthese von Ethylen, einem gasförmigen Pflanzenhormon, das wiederum das Streckungswachstum inhibiert.
  • Differenzierung von Leitbündeln.
  • Kontrolle des Blattfalls (Abszission).
  • Induktion von β-1,4-Gluconasen in Erbsenwurzeln.
  • Förderung des Aufbrechens von Baumknospen sowie das rasche Wachstum junger Triebe.
  • Erhöhung der Zellteilungsrate im Kambium; Steigerung des sekundären Dickenwachstums.
  • Stimulation des Auswachsens eines Ovars zu einer Frucht.
  • Ausprägung und Aufrechterhaltung einer Apikaldominanz.
  • Förderung der Plasmaströmung, Steigerung der Plastizität der Zellwand usw.
  • Es gibt experimentelle Belege für eine Steigerung der Transkriptionsrate, für die Steuerung von Enzymaktivitäten und einen Einfluss auf Ionenpumpen in der Membran.
Seite 2 von 8