Физиологическая роль

Цитокинины обладают многообразным физиологическим действием на растения , причем характер действия этих гормонов сильно зависит от их концентрации. Одним из важнейших эффектов цитокининов, благодаря которому эти фитогормоны и были обнаружены, является стимуляция деления клеток. Многие эффекты цитокининов на организменном уровне, например, формирование сосудистых тканей в корнях, обусловлены именно их способностью стимулировать деление определенной группы клеток-предшественников. Рост растений вдоль продольной оси, обусловленный функционированием апикальных меристем побега и корня, находится под контролем цитокининов совместно с ауксинами . При этом цитокинины в физиологических концентрациях стимулируют апикальную меристему и рост побега, но подавляют меристему и рост корня Помимо деления, цитокинины способствуют также растяжению клеток, особенно в листьях и семядолях. Наряду с ауксинами, цитокинины в значительной степени формируют фенотип растения, стимулируя рост боковых побегов, но подавляя рост боковых корней. Вместе с ауксинами и гиббереллинами цитокинины формируют донорноакцепторные отношения в растении, усиливая аттрагирующую способность отдельных органов или их частей. В культуре растительных каллусов или тканей цитокинины вызывают формирование побегов. Цитокинины способствуют фотосинтезу, активируя формирование хлоропластов, часто даже в темноте. У многих растений цитокинины задерживают старение листьев, как отделенных, так и на интактных растениях. У растений, способных к симбиозу с азотфиксирующими бактериями, цитокинины и системы их рецепции необходимы для запуска процесса образования симбиотических клубеньков . Также у целого ряда растений цитокинины стимулируют прорастание семян и образование пигментов. В высоких концентрациях цитокинины, наоборот, проявляют рост-ингибирующее и даже апоптическое действие; они могут подавлять рост корней, культур клеток и даже вызывать опадение листьев. Физиологическое действие цитокининов на клеточном уровне суммировано ниже. • Стимуляция клеточного деления. • Активация притока метаболитов (аттрагирующий эффект). • Дифференциация пластид. • Увеличение размера клеток. • Биосинтез пигментов. • Задержка апоптоза (в низких концентрациях). • Индукция апоптоза (в высоких концентрациях). • Формирование побегов в культуре каллусов

Катаболизм и инактивация цитокининов

Основные ферменты катаболизма цитокининов — цитокинин-оксидазы, которые локализованы в вакуолях и эндоплазматическом ретикуллуме (ЭР) и осуществляет расщепление цитокининов с образованием аденина. Субстратами цитокинин-оксидаз являются свободные цитокинины и их рибозиды. Помимо расщепления цитокинин-оксидазами возможна обратимая или необратимая инактивация цитокининов путём образования конъюгатов

Основные представители

В современной ботанике выделяют 2 основных цитокинина — зеатин и кинетин

Зеатин — фитогормон-цитокинин аденинового типа.

Зеатин впервые был выделен из кукурузы (Zea mays). В природе наиболее распространен транс-изомер, однако в растениях также встречается и цис-изомер зеатина, а также его насыщенное производное — дигидрозеатин.

Кинетин– это цитокинин, содержащийся в листьях вечнозеленых растений, а также в ДНК многих живых существ, включая человека. В настоящее время кинетин широко используется в антивозрастной косметике благодаря своим «магическим» омолаживающим свойствам.

Кинетин – природный фактор роста стволовых клеток. В растениях кинетин активизирует клеточный метаболизм, стимулирует процессы деления и обновления клеток, замедляя процессы естественного старения. Клетки, помещенные в среду с добавлением кинетина, подолгу не стареют, в них не накапливаются балластные «возрастные» вещества.