Гиббереллины: состав, структура, свойства

1.

Презентация на тему:
"Гиббереллины: состав,
структура, свойства"
Выполнил: Самсонов Павел Дмитриевич
Группа: 013212

2.

1. Введение
Гиббереллины — это группа фитогормонов,
регулирующих рост и развитие растений. Они играют
ключевую роль в таких процессах, как прорастание
семян, цветение, рост стебля и формирование плодов.
Гиббереллины были открыты в XX веке японскими
учеными, изучавшими болезнь риса "баканэ" ("дурной
рост"), при которой растения неестественно
вытягивались. Позже из гриба Gibberella fujikuroi был
выделен первый гиббереллин — гибберелловая
кислота (ГА₃).
Сегодня известно более 130 гиббереллинов, но лишь
некоторые из них биологически активны.

3.

2. Классификация
гиббереллинов
Наиболее активные формы
ГА₁
ГА₃ (гибберелловая кислота)
ГА₄
ГА₇
Менее активные формы
ГА₂
ГА₉
ГА₂₀
Промежуточные продукты биосинтеза
Все гиббереллины являются дитерпеноидами и имеют схожую
тетрациклическую структуру, но отличаются функциональными группами.

4.

3. Химический состав и структура
Тетрациклическая углеродная основа
Гиббереллины имеют тетрациклическую углеродную основу (гиббереллан) с различными заместителями
Формулы основных гиббереллинов
ГА₃ (гибберелловая кислота): C₁₉H₂₂O₆
ГА₁: C₁₉H₂₄O₆
Ключевые особенности структуры
Наличие карбоксильной группы (–COOH) в активных формах
Гидроксильные (–OH) и метильные (–CH₃) группы влияют на активность

5.

4. Физические и химические свойства
Физические свойства:
Химические свойства:
Белые или бесцветные кристаллы
Хорошо растворим в воде
Обладают кислотными свойствами (образуют соли
с металлами)
Чувствительны к свету и нагреванию (могут
разлагаться)
Взаимодействуют с ауксинами, усиливая рост
растений

6.

Кислотные свойства
ГА₃ (COOH) + NaOH → ГА₃ (COONa) + H₂O

7.

Чувствительны к
свету и нагреванию
C₁₉H₂₂O₆ (GA₃) → C₁₇H₁₈O₅ (декарбоксилированный
продукт) + CO₂↑
GA₃ + hν → Изомеры/продукты окисления

8.

Взаимодействуют с
ауксинами
[Рецептор GID1] → [DELLA-белки] → [Рост клеток]
↑
[Ауксины] → [TIR1 рецептор]

9.

5. Биосинтез гиббереллинов
Геранилгеранилпирофосфат (GGPP)
Первый этап биосинтеза
энт-каурен
Первый специфический предшественник
Окисление
С участием гиббереллиновых оксидаз (GA20ox, GA3ox)
Активные формы
Образование ГА₁, ГА₄, ГА₃
Основные места синтеза:
Молодые листья
Развивающиеся семена и плоды
Апикальные меристемы побегов

10.

6. Физиологическая роль и механизм
действия
Рост стебля
Стимулируют деление и растяжение клеток
Прорастание семян
Разрушают покой, активируя гидролазы (например, α-амилазу в зерновых)
Цветение
Ускоряют переход к репродуктивной фазе (особенно у длиннодневных растений)
Развитие плодов
Способствуют партенокарпии (образованию плодов без опыления)
Механизм действия:
Связываются с рецепторами (GID1), что приводит к деградации репрессоров роста (DELLA-белки)
Активируют транскрипцию генов, отвечающих за рост

11.

7. Применение гиббереллинов
Виноградарство
Увеличение размера ягод (бессемянные сорта)
Зерновые культуры
Ускорение прорастания ячменя в пивоварении
Плодоводство
Стимуляция цветения и плодоношения цитрусовых
Биотехнология:
Получение гиббереллинов микробиологическим способом (культуры Fusarium)
Создание ГМ-растений с измененным синтезом гиббереллинов
Пищевая промышленность:
Увеличение урожайности овощей и фруктов

12.

8. Заключение
Изучение
Применение
Перспективы
Гиббереллины — важные
Широко используются в сельском
Новые возможности для повышения
регуляторы роста растений
хозяйстве
урожайности
Перспективы: