На примере томатов мы убедились, что в растении (как, впрочем, и в любом многоклеточном организме) у группы клеток или органа на определенной стадии развития может возникнуть экстренная потребность в энергии и питательных веществах.
В подобных случаях осуществляется их "перекачка” из других клеток либо органов.
Информацию о том, какие вещества, в каком количестве, когда и куда должны быть доставлены, передают специальные регуляторные вещества — гормоны. Термин гормон происходит от греческого слова, означающего двигаю, возбуждаю. Однако в реальности некоторые гормоны, наоборот, "успокаивают", замедляя и даже почти прекращая биохимические процессы.
В настоящее время растительные гормоны объединяют в две большие группы:
I. Стимуляторы. К ним относятся ауксины, гиббереллины и цитокинины.
II. Ингибиторы ("подавители”); они же отвечают за приспособление к стрессовым условиям. В эту группу входят этилен и абсцизовая кислота.
Гормоны растений имеют много общего с гормонами животных. Синтезируются и действуют гормоны в очень низких концентрациях. Хотя их в клетке почти в сто тысяч раз меньше, чем других (основных) веществ, гормоны контролируют многие ключевые процессы жизнедеятельности, причем один гормон может без изменения структуры участвовать в разных процессах.
Управляющая функция гормонов осуществляется несколькими путями.
Во-первых, гормоны могут изменять ключевые процессы, связанные со считыванием наследственной информации, которая записана в ДНК и РНК
Во-вторых, гормоны могут взаимодействовать с белками и менять их химические свойства.
В-третьих, некоторые гормоны выпускают из внутриклеточных "депо" различные вещества, влияют на проницаемость мембран для этих веществ.
Поскольку концентрации гормонов очень низки, мощность эффектов обеспечивается специальными "усилителями". Для наглядности рассмотрим аналогию — игру в бильярд. В начале игры вы кием посылаете шар в треугольник, выложенный из пятнадцати шаров. Шары разлетаются в разные стороны, ударяясь и отталкиваясь, пока не замрут. Один шар заставляет двигаться остальные. Так и гормон запускает каскад реакций. События, происходящие на уровне молекул, непременно отразятся на состоянии клетки, а это, в свою очередь, приведет к физиологическим изменениям органов и тканей.
У животных гормоны вызывают обратимые явления: сужение или расширение зрачков, сосудов, бронхов, выделение пота и т. д. Гормоны же растений чаще сигнализируют о необходимости изменения скорости и направления роста и даже могут инициировать появление новых морфологических структур: образование соцветий, плодоношение, рост боковых побегов.
Растения, в отличие от животных, не имеют специальных органов для синтеза гормонов. Верхушка стебля, кончик корня, листья, созревающие плоды, прорастающие семена (их зародыши) — словом, любые органы способны синтезировать гормоны. Действуют же гормоны обычно не в месте синтеза. Каждый орган синтезирует в основном какой-то один гормон и переправляет его в другие органы по проводящей системе.
Гормоны “работают" в строго определенных концентрациях, причем в разных типах тканей эти концентрации неодинаковы. Гормоны действуют скоординированно: один гормон может усилить или, наоборот, ослабить действие другого.