ג'יברלין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
ent-ג'יברלאן הוא השלד הבסיסי של כל הג'יברלינים

ג'יברליןאנגלית: Gibberellin; מסומן כ-GA) הוא שם כולל למספר תרכובות אורגניות המשמשות כהורמונים צמחיים.

ג'יברלין התגלה לראשונה ביפן בצמחי אורז אשר הודבקו בפטריה Gibberella fujikuroi; מכאן שם ההורמון. הצמחים צמחו לגובה רב ותפוקת הזרעים שלהם הייתה נמוכה. בשנת 1935 בודד לראשונה ההורמון על ידי מדענים יפניים. אך עקב הלאומיות ההדוקה של היפנים באותן השנים קיום הג'יברלין לא נודע במערב ורק בשנות ה- 60 של המאה העשרים עובדת קיום הג'יברלין נודעה למערב. ובמשך השנים התגלו ג'יברלינים רבים (נכון לשנת 2007: 136) בצמחים. לכולם מבנה דומה מאוד המבוסס על התרכובת ent-ג'יברלאן (ent-Gibberellane). תרכובת זו היא דיטרפן (טרפן המכיל מ-20 אטומי פחמן) אשר נסגר ליצירת ארבע טבעות. מסלול הסינתזה של ג'יברלין בתא מתחיל במספר שלבים המשותפים לכל אלפי הטרפנים. קיימים שני מסלולים ראשוניים מקבילים: מסלול המתחיל בקואנזים אצטיל קואנזים A, תוצר פירוק שומנים בתא; ומסלול אלטרנטיבי המתחיל בהתרכבות של פירובט וגליצראלדהיד 3-פוספט.

רובם של הג'יברלינים בצמחים אינם פעילים מבחינה פיזיולוגית. קיימים ג'יברלינים בעלי 20 אטומי פחמן וג'יברלינים אשר איבדו את אחד האטומים ומכילים 19 אטומי פחמן. רוב הג'יברלינים החשובים והפעילים מכילים 19 פחמנים. שינויים זעירים המתרחשים במולקולות הג'יברלינים בתא הופכים אותם מפעילים ללא-פעילים ולהיפך דבר המאפשר בקרה יעילה. הג'יברלינים השונים קיבלו מספרים סידוריים לפי סדר גילויים. הג'יברלינים הפעילים ביותר הם GA1 ,GA3 ,GA4 ו-GA7. הג'יברלין המקורי שבודד ב-1935 היה GA3; הוא כונה חומצה ג'יברלית. לעתים משמש שם זה לציון כל הג'יברלינים.

הג'יברלין נוצר ונצרך בדרך כלל באותה רקמה ולא מובל כמו שאר ההורמונים הצמחיים.

השפעות טבעיות ושימושים מלאכותיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

לג'יברלינים השפעות פיזיולוגיות רבות:

  • השפעתם העיקרית של הג'יברלינים היא התארכות הגבעול. צמחים מוטנטיים אשר אינם מסוגלים לייצר או לקלוט ג'יברלין הינם גמדיים. התארכות הגבעול נגרמת כתוצאה מחלוקת תאים (ולא מהתארכותם, כמו במקרה של אוקסין); ג'יברלין נקשר לאנזימי CDK, קינאזים הגורמים למעבר בין שלבי מחזור התא, וגורם בכך להאצת מחזור התא.
  • ג'יברלינים מעודדים התפתחות של אבקנים ואבקה.
  • ג'יברלינים מעודדים התפתחות פרחים והתמיינותם לזכר או לנקבה. לג'יברלין השפעה שונה בכל מין של פרח; בתירס מעודד ההורמון פרחים נקביים, במלפפון—צמחים זכריים.
  • ג'יברלינים מעודדים התפתחות של פירות לאחר ההאבקה. השפעת ההורמון חזקה והאדם משתמש בו בצורה מלאכותית לעידוד צמיחת פירות ללא האבקה, דבר המניב פירות ללא זרעים.
  • ג'יברלינים מעודדים סינתזה של האנזים α-עמילאז בזרעים. האנזים מפרק את מאגרי העמילן שבזרע לגלוקוז; הלה משמש להזנת העובר ולנביטת הזרע. עידוד נביטת הזרעים מהווה פעילות אנטגוניסטית לזו של חומצה אבציסית).

בנוסף לייצור פירות ללא זרעים (פרתנוקרפיה), מבוצעות בחקלאות מניפולציות רבות אחרות בג'יברלין למטרות שונות. במינים מסוימים של צמחים מרוססים שדות בג'יברלין כדי להגביר את גדילת הצמחים. ההורמון משמש להמרצת תהליך תסיסת השעורה בייצור בירה ולהגברת תפוקת הסוכר בקנה סוכר. במינים אחרים מהווה גובה רב חיסרון: חיטה ושעורה, למשל, נעים בחוזקה ברוח כשהם גבוהים, דבר הגורם להפסד רב של זרעים. גם מבחינה ביולוגית מייצרים צמחים גבוהים פחות זרעים, זאת בשל השקעת אנרגיה יתרה בהתארכות הצמח במקום בייצור זרעים. בעיה נוספת היא שצמחים גבוהים כורעים תחת משקל הזרעים, דבר המקשה על קציר ממוכן. במינים אלו ניתן לרסס את השדה בחומרים המעכבים סינתזת ג'יברלין; לחלופין ניתן להשתמש בהכלאה בין צמחים מוטנטיים או בהנדסה גנטית לייצור צמחים המייצרים כמות מועטה של ההורמון. נורמן בורלוג, חתן פרס נובל, השתמש בהכלאות כאלו להגברת תפוקת הקטניות במסגרת המהפכה הירוקה שהוביל.