Regulatory wzrostu i rozwoju roślin nazywane są również fitohormonami, czyli hormonami roślinnymi. Te substancje wzrostowe są charakterystyczne związkami organicznymi, które zostają wytwarzane przez rośliny. Występują w tkankach roślin w bardzo małych stężeniach, a ich działanie polega na stymulowaniu: pobudzaniu lub hamowaniu przebiegu różnych procesów fizjologicznych. Do najważniejszych regulatorów wzrostu i rozwoju roślin zalicza się: auksyny, giberliny, cytokininy, kwas abscysynowy i etylen.

Auksyny

Są fitohormonami, które występują w stożkach wzrostu, takich organów jak pędy i korzenie i które następnie ulegają przemieszczeniu do komórek. Wpływają na szybkość wydłużania się komórek roślinnych, na tropimy, czyli zjawiska wyginania się pod wpływem różnych czynników łodyg i korzeni, stymulują otwieranie się pąków kwiatowych i liściowych oraz powstawanie bocznych korzeni. Dokonano również odkrycia ich wpływu na niektóre metaboliczne procesy, między innymi na syntezę białek kwasu rybonukleinowego i aktywność niektórych enzymów. Do najważniejszych auksyn należą: kwas 3 - indoliooctowy (IAA), pochodne tego kwasu jak aldehyd, estry, indolioacetonitryl (IAN), kwas 3 - indoliopirogronowy (IPA), oraz wiele związków syntetycznych, przeważnie pochodnych indolu, fenolu i naftalenu. Związki te można stosować, jako środki do walki z chwastami, regulatory owocowania i kwitnienia oraz między innymi do przyspieszania ukorzeniania się sadzonek.

Mechanizm działania auksyn: dotyczy zjawiska polegającego na wydzielaniu na zewnątrz komórki protonów. Zjawisko to nazywane jest "pompą protonową" i uczestniczy w nim ATP oraz ATPaza (enzym). Funkcjonowanie jej zależy od obecności jonów potasowych w wodnej wolnej przestrzeni tkanek roślinnych. A więc w komórkach roślinnych istnieją mechanizmy wymiany jonowej o charakterze aktywnym. Auksyny wpływają na komórki poprzez stymulowanie metabolizmu składników ściany komórkowej.

Giberliny

To fitohormony będące związkami cyklicznymi o charakterze organicznych kwasów. Poznano około trzydziestu giberlin. Oznaczono je w następujący sposób: A1, A2…itd. Występują w: tkankach roślinnych, stożkach wzrostu, owocach, liściach, nasionach. Ich wpływ na rośliny jest dosyć zróżnicowany. Mogą powodować wydłużanie się łodyg, zwłaszcza w przypadku roślin karłowatych, mogą przyspieszać kwitnienie i aktywować enzymy, ale również pobudzają wiele procesów fizjologicznych. Gibereliny otrzymywane na drodze sztucznej produkcji są na ogół wykorzystywane w ogrodnictwie ozdobnym, sadownictwie, warzywnictwie, oraz jako czynnik przyspieszający kiełkowanie nasion również w browarnictwie.

Mechanizm działania giberlin: stymulują syntezę enzymatycznych białek oraz innych enzymów na przykład proteaz i fosforaz, odgrywających znaczącą rolę w kiełkowaniu roślin. Dokonują odblokowywania specyficznego genu, dzięki czemu może dojść do syntezy odpowiedniego matrycowego kwasu rybonukleinowego, a następnie do syntezy odpowiedniego białka enzymatycznego. Ponadto giberliny w momencie wydłużania się komórek wpływają stymulującą na syntezę kwasu dezoksyrybonukleinowego.

Cytokininy

To regulatory wzrostu i rozwoju roślin będące pochodnymi puryn. W tkankach zmienionych chorobowo i w endospermie nasion występują w dużych ilościach. Pobudzają procesy fizjologiczne takiej jak: cytokineza, organogeneza, kiełkowanie, kwitnienie, a nawet rozgałęzianie się pędu. Regulują ponadto transport, gospodarkę metabolitów (ich uruchamianie i nagromadzanie), przyspieszają syntezę białek i kwasów nukleinowych. Pierwszą poznaną cytokininy była kinetyka. Ciekawostką jest, że związki te odkryto u bakterii oraz w tkankach zwierzęcych.

Mechanizm działania cytokininy: związki te są wbudowane w strukturę transportującego kwasu rybonukleinowego. Kwas ten bierze udział w tworzeniu przejściowego połączenia z aminokwasami oraz ułatwia budowę łańcucha polipeptydowego na matrycy matrycowego kwasu rybonukleinowego. Struktura jego pierścienia jest purynowa, co umożliwia włączenie się cytokininy w łańcuch nukleotydów tworzących cząsteczkę transportującego RNA. Jego aktywność jest właśnie uzależniona od obecności cząsteczki cytokininy. Fitohormony te pełnią również funkcję ochronną w odniesieniu do RNA.

Kwas abscysynowy (ABA)

Substancja wzrostowa stanowiąca inhibitor, czyli wykazująca działanie hamujące. Hamująco wpływa na wzrost roślin i zjawiska rozwojowe, w których udział biorą procesy wzrostowe. Hamuje również metaboliczną aktywność przejawianą przez tkanki roślinne, zwłaszcza merystematyczne.. Ponadto oddziaływaj hamującą na podziały komórkowe i wzrost wydłużeniowy. Wpływa na spoczynek nasion i pąków, na ruchy szparek oraz odgrywa rolę w opadaniu liści i owoców. Nie wykryto kwasu abscysynowego u glonów, natomiast powszechnie stępuje on u roślin wyższych, także u paproci, mchów i porostów.

Mechanizm działania kwasu abscysynowego: kwas ten wpływa na metabolizm kwasów nukleinowych poprzez swoje hamujące działanie polegające na hamowaniu: aktywności rozpuszczalnych polimeraz DNA i RNA, formowaniu się polisomów, syntezy niektórych specyficznych matrycowych RNA, syntezy białek, oraz aktywności a - amylazy w endosporach zarodników.

Etylen

Jest hormonem roślinnym występującym w postaci gazowej. Jego działanie polega na przyspieszaniu procesu dojrzewania owoców, opadania liści i starzeniu się roślin. W praktyce wykorzystywany jest w celu przyspieszania dojrzewania owoców. W związku fitohormony tym, że fitohormon ten ma postać gazową, nie jest do końca poznany jego charakter, co dodatkowo utrudnia występowanie różnych reakcji na niego ze strony rośliny.

Mechanizm działania etylenu: wpływa na metabolizm, czyli syntezę enzymów, barwników, proces oddychania, poziom regulatorów wzrostu, stymuluje kiełkowanie nasion, wzrost pędów i rozwój roślin cebulowych oraz skraca czas spoczynku pąków.