الجواب:
ينتج هرمون الأكسين بشكل رئيسي في القمم النامية للنباتات، حيث يحفز نموها في الطول. كما أنه يلعب دورًا في العديد من العمليات الأخرى في النبات، مثل نمو الجذور، وتكوين الأزهار، ومنع تساقط الأوراق.
ينتقل هرمون الأكسين من القمة النامية إلى الأسفل، حيث يتسبب في تثبيط نمو الأغصان الجانبية. ويحدث ذلك عن طريق تثبيط انقسام الخلايا في الأغصان الجانبية، مما يؤدي إلى عدم نموها.
ويمكن تفسير ذلك من خلال النظرية التي تقول بأن هرمون الأكسين يتسبب في تكوين مواد كيميائية تثبط نمو الخلايا في الأغصان الجانبية. هذه المواد الكيميائية تسمى **إندول إيثيل استيل حمض **(IAA)، وهي تنتقل من القمة النامية إلى الأغصان الجانبية عن طريق السائل الخلوي.
عندما يصل هرمون الأكسين إلى الأغصان الجانبية، فإنه يرتبط بمستقبلات خاصة به على سطح الخلايا. يؤدي هذا الارتباط إلى تنشيط مسار إشارات داخل الخلية، والذي يؤدي في النهاية إلى تثبيط انقسام الخلايا.
وبالتالي، فإن وجود هرمون الأكسين في الأغصان الجانبية يتسبب في تثبيط نموها، مما يحد من استطالة النبات.
التفسير الموسع:
يمكن تقسيم عملية تثبيط نمو الأغصان الجانبية بواسطة هرمون الأكسين إلى مرحلتين رئيسيتين:
المرحلة الأولى: إنتاج مواد كيميائية تثبط نمو الخلايا في الأغصان الجانبية.
في هذه المرحلة، يتسبب هرمون الأكسين في تكوين مواد كيميائية تسمى **إندول إيثيل استيل حمض **(IAA)، وهي تنتقل من القمة النامية إلى الأغصان الجانبية عن طريق السائل الخلوي.
المرحلة الثانية: تثبيط انقسام الخلايا في الأغصان الجانبية بواسطة مواد كيميائية IAA.
عندما يصل هرمون الأكسين إلى الأغصان الجانبية، فإنه يرتبط بمستقبلات خاصة به على سطح الخلايا. يؤدي هذا الارتباط إلى تنشيط مسار إشارات داخل الخلية، والذي يؤدي في النهاية إلى تثبيط انقسام الخلايا.
آلية تثبيط انقسام الخلايا بواسطة IAA:
تؤدي IAA إلى تثبيط انقسام الخلايا في الأغصان الجانبية عن طريق آليتين رئيسيتين:
- تثبيط تكوين البروتينات اللازمة لانقسام الخلايا.
- تشجيع الخلايا على الدخول في مرحلة السكون.
تلعب البروتينات دورًا مهمًا في انقسام الخلايا. فعندما ترتبط IAA بمستقبلاتها على سطح الخلايا، فإنها تمنع إنتاج بعض البروتينات اللازمة لانقسام الخلايا. مما يؤدي إلى توقف الخلايا عن الانقسام.
بالإضافة إلى ذلك، فإن IAA تشجع الخلايا على الدخول في مرحلة السكون. فعندما ترتبط IAA بمستقبلاتها، فإنها تنشط مسار إشارات داخل الخلية، والذي يؤدي إلى التعبير عن جينات تتحكم في دخول الخلايا في مرحلة السكون.
الأهمية البيولوجية للسيادة القمية:
تلعب السيادة القمية دورًا مهمًا في نمو النباتات. فهي تحافظ على اتجاه نمو النبات لأعلى، وتمنع نمو الأغصان الجانبية بشكل مفرط.
وفي بعض النباتات، يمكن أن تؤدي إزالة القمة النامية إلى نمو الأغصان الجانبية بشكل مفرط. وهذا ما يحدث في حالة تقليم الأشجار، حيث يؤدي تقليم القمم النامية إلى نمو الأغصان الجانبية بشكل أكبر.
ويمكن استخدام السيادة القمية في الزراعة لزيادة إنتاج المحاصيل. فمثلًا، يمكن استخدام هرمون الأكسين لمنع نمو الأغصان الجانبية في بعض أنواع الفاكهة، مما يؤدي إلى زيادة حجم الثمار.