2.4 Hoe wordt de werking van planten geregeld?

OPDRACHT 18 Lees de artikels en vul de tabel in. WATER Dat wortels naar beneden groeien onder invloed van de zwaartekracht en hoe het hormoon auxine daarin een rol speelt, heb je al geleerd. Omdat water normaal gezien in de grond zit, was het tot voor kort onduidelijk of de aanwezigheid van water ook een invloed heeft op de groeirichting van de wortels. In het internationale ruimtestation (ISS) kan het effect van water op de wortelgroei worden bestudeerd, zonder dat de zwaartekracht een invloed heeft. Het blijkt dat de wortels van de plant naar het water toegroeien, ook als water zich aan de zijkant van de plant bevindt. Men gaat ervan uit dat de beweging van het water kleine trillingen veroorzaakt. Die Plantenhormonen spelen een rol bij het regelen van het watergehalte in planten: • het waterverlies via de huidmondjes wordt geregeld door abscisinezuur; • bij droogtestress en bij koude regelen auxine, abscisinezuur en ethyleen samen de bladval. Zo gaat er geen water verloren via de huidmondjes. Plantenhormonen werken samen om de homeostase van het watergehalte in stand te houden. ` Maak oefening 18 en 19 op p. 379. 2.4 Hoe wordt de werking van planten geregeld? A Plantenhormonen Plantenhormonen zijn signaalstoffen: ze brengen een boodschap over van de ene naar de andere plaats in de plant. We bestuderen twee voorbeelden.©VAN IN trillingen veroorzaken lichte vervormingen van receptorcellen in de plant. Als gevolg van de vervorming worden minimale hoeveelheden van het hormoon auxine geproduceerd. Auxine kan binden op alle cellen van de plant. De cellen zijn auxinegevoelig, omdat ze moleculen bevatten waarop auxine past. Auxine verandert de werking van die cellen, zodat die kunnen reageren en hun groeirichting aanpassen.

Plantenhormonen zijn, net als hormonen bij dieren, signaalstoffen die een boodschap overbrengen tussen de receptor en de effector. De receptoren zijn de cellen die de prikkel detecteren. Net zoals bij dieren, produceren die cellen ook de hormonen. De hormonen binden met welbepaalde moleculen van andere cellen, de effectoren. Alleen als een welbepaald hormoon op een welbepaalde effector bindt, zoals een sleutel op een slot, wordt een reactie uitgelokt. Door de reactie neemt de overlevings- of voortplantingskans van de plant toe. Het werkingsmechanisme van plantenhormonen lijkt dus sterk op dat bij dieren. B Welke andere mechanismen regelen de werking van planten? Je leerde dat reacties van planten, net zoals bij dieren, door hormonen kunnen worden geregeld, waardoor ze veranderingen in hun omgeving kunnen opvangen. Daarnaast beschikken ze ook over andere mechanismen om signalen door te geven. OPDRACHT 19 Bestudeer de voorbeelden en zoek hoe planten signalen kunnen geleiden. Vul de tabel aan. Beschadiging Rozenblaadjes zijn gevoelig voor bladluizen. De diertjes voeden zich met het floëemsap van jonge plantendelen, dat veel voedingsstoffen bevat. Als bladluizen cellen beschadigen, komen stoffen uit die cellen vrij. Als die stoffen binden op receptoren, start de productie van glutamaat. Glutamaat verandert de eigenschappen van het celmembraan, waardoor geladen deeltjes zich van cel naar cel kunnen verplaatsen. Zo ontstaat een elektrisch signaal doorheen (delen van) de plant die de productie van afweerstoffen op gang brengt. Die afweerstoffen maken de plant minder appetijtelijk om de vraat te verminderen. Aanraking Het kruidje-roer-mij-niet is een kruidachtige BEKIJK VIDEO plant die aantoont dat planten heel snel kunnen reageren. Als de plant wordt aangeraakt of door de wind beweegt, gaan de blaadjes ‘dicht’. Ook belichting heeft een invloed, want ’s nachts zijn de blaadjes samengevouwen. Bij aanraking worden specifieke cellen geprikkeld waardoor een elektrisch signaal ontstaat. Dat signaal verspreidt zich over de plant. Op de plaats waar blaadjes aan de steel vasthangen, zit een bladscharnier. Dat is een zwelling met cellen die snel water verliezen als ze een elektrisch signaal ontvangen. Als die cellen water verliezen, bewegen de blaadjes. ©VAN IN

prikkel

Planten reageren op beschadiging Planten reageren op aanraking

effector reactie signalen receptor Planten hebben geen zenuwstelsel, maar ze kunnen toch informatie verspreiden met behulp van elektrische signalen. • De prikkels worden opgevangen door receptoren. Zo zijn sommige cellen extra gevoelig voor aanraking. • Na ontvangst van de prikkel verspreiden geladen deeltjes zich over de plant. Er ontstaat er een elektrisch signaal. • De geladen deeltjes worden naar de effectoren gestuurd. De plantendelen die gevoelig zijn voor die geladen deeltjes, kunnen daarop reageren, zoals de bladscharnieren bij het kruidje-roer-me-niet. • Door de reactie stijgt de overlevings- en voortplantingskans van de plant. Planten worden voortdurend blootgesteld aan veranderingen in hun omgeving. In tegenstelling tot dieren, kunnen planten zich niet verplaatsen als de omgeving ongunstig is. Daardoor hebben ze in de loop van de evolutie meerdere mechanismen ontwikkeld om ongeschikte veranderingen op te vangen. Omdat planten zich niet naar een andere omgeving kunnen verplaatsen, moeten ze reageren op veranderingen in hun omgeving om te overleven. • Net zoals bij dieren, coördineren hormonen de reacties die nodig zijn om de kans op overleving en voortplanting te verhogen. De plantenhormonen fungeren als signaal tussen prikkel en effector. Auxine, ABA, ethyleen en jasmijnzuur zijn enkele voorbeelden van plantenhormonen. • Planten gebruiken ook elektrische signalen om informatie te verspreiden. Daarvoor beschikken ze echter niet over een zenuwstelsel, zoals dat bij dieren het geval is. ©VAN IN ` Maak oefening 20 op p. 379.