Hvad er ethylenbiosyntese?

Ethylen er en forbindelse med carbon og hydrogen med den kemiske formel C 2 H 4. Det er en farveløs gas med en sød lugt, der er fremstillet på en stor skala af den petrokemiske industri til brug primært i produktionen af ​​plast. Ethylen er også produceret af planter og fungerer som et hormon, der påvirker afgørende plante processer på en række måder. Det er usædvanligt for sådan et lille molekyle at være aktiv som et hormon. Ethylenbiosyntese i planter sker som reaktion på forskellige påvirkninger, herunder angreb af skadedyr og sygdomme, tørke og skader på væv.

Virkningerne af ethylen på planter er mange og varierede. Dens mest kendte effekt er i fremskynde modningen af ​​visse former for frugt, for eksempel æbler, bananer og tomater, men ikke citrusfrugter. Det havde været kendt i hvert fald siden tidspunktet for de gamle egyptere, at nogle frugter kan modnes hurtigere ved blå mærker; er det ofte kun nødvendigt at knuse eller skære en frugt for at fremskynde modningen af ​​et stort antal opbevares i samme beholder. Ethylen blev ikke identificeret som årsagen til dette svar indtil 1901, og det var først i slutningen af ​​det 20. århundrede, at detaljerne i processen med ethylenbiosyntese i plantevæv blev afsløret.

Ethylen hæmmer blomst produktion i de fleste planter, men fremmer frøspiring og kan påvirke sætteplante udvikling på en interessant måde, kendt som "triple respons." Frøplanter dyrket i mørke forhold og udsættes for ethylen viser en karakteristisk fortykkelse og afkortning af stilken, og øget krumning af den apikale krogen - en struktur, der beskytter den voksende centrum ved spidsen af ​​stilken. Ethylen fremmer også ødelæggelse af klorofyl, produktion af pigmenter kaldet anthocyaniner - forbundet med efterårsfarver - og aldring og udgyde af blade. Da forbindelsen er en gas, og - som de fleste hormoner - er effektiv ved meget lave koncentrationer, kan diffundere nemt gennem plantevævet, og så produktionen af ​​denne forbindelse ved en plante kan påvirke andre i nærheden. Ethylen fra industrielle kilder og bilmotorer kan også påvirke planter.

Udgangspunktet for ethylenbiosyntese i planter er methionin, en essentiel aminosyre, produceret i chloroplaster. Dette reagerer med adenosintriphosphat (ATP) til frembringelse af S-adenosyl-L-methionin (SAM), også kendt som S-AdoMet, katalyseres af et enzym kaldet SAM-syntetase. En yderligere reaktion omdanner SAM i 1-amino-cyclopropan-1-carboxylsyre (ACC), katalyseret af enzymet ACC-syntase. Endelig ACC reagerer med oxygen til fremstilling af ethylen, hydrogencyanid og carbondioxid, katalyseret af enzymet ACC oxidase. Den hydrogencyanid omdannes til en harmløs forbindelse med et andet enzym, så ethylenbiosyntese ikke frigive giftige kemikalier.

ACC-syntase er produceret af planter som reaktion på stress, der forårsager mere ACC og dermed mere ethylen, der skal fremstilles. Stress kan tage form af angreb af skadedyr eller plantesygdomme, eller det kan være på grund af miljømæssige faktorer, såsom tørke, kulde eller oversvømmelse. Skadelige kemikalier kan også resultere i stress, hvilket fører til ethylenproduktion.

Anlægget hormon auxin, hvis til stede i store mængder, stimulerer ethylenproduktion. Auxinic herbicider, såsom 2,4-dichlorphenoxyeddikesyre (2,4-D), efterligner virkningen af ​​dette hormon, der forårsager ethylenproduktion i mange planter. Mens den nøjagtige virkningsmekanisme af disse herbicider er ikke klart, forekommer det, at overdreven ethylenproduktion kan spille en rolle i plante død i modtagelige arter.

Formålet med ethylenbiosyntese i planter er, fra 2011, et område med aktiv forskning. I betragtning af den brede vifte af virkninger af dette hormon, er det sandsynligt, at det har flere roller. I tilfælde af kimplanter, synes det at blive produceret som respons på modstanden fra jorden til at udvikle kimplanter og til at udløse vækst reaktioner, der hjælper med at beskytte den voksende center. Der er også bevis for, at det kan spille en rolle i sygdomsresistens; eksperimentelle undersøgelser tyder på, at planter, der mangler en ethylen reaktion er mere modtagelige for visse sygdomme.

  • Methionin er produceret i chloroplaster af en celle.
  • Ethylen kan anvendes til at modne bananer hurtigt.
  • Æbler producerer ethylen under modningsprocessen.
  • Ethylen kan påvirke kimplanteudvikling.
  • Planter kan reagere på tørke gennem ethylenbiosyntese.

© 2020 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com