Hva er etylen Biosyntese?

April 11  by Eliza

Etylen er en forbindelse av karbon og hydrogen med den kjemiske formel C 2 H 4. Det er en fargeløs gass med en søt lukt som fremstilles i stor skala ved den petrokjemiske industrien for anvendelse hovedsakelig ved fremstilling av plast. Etylen blir også produsert av planter og virker som et hormon som påvirker avgjørende anleggsprosesser på en rekke måter. Det er uvanlig for en så liten molekyl å være aktiv som et hormon. Etylen-biosyntese i planter finner sted som respons på forskjellige påkjenninger, blant annet angrep av skadedyr og sykdommer, tørke og skader på vev.

Effekten av etylen på planter er mange og varierte. Det mest kjente effekten er i å fremskynde modning av enkelte typer frukt, for eksempel epler, bananer og tomater, men ikke sitrusfrukter. Det hadde vært kjent siden minst tidspunktet for de gamle egypterne at noen frukter kan bli modnet raskere ved blåmerker; Det er ofte bare nødvendig å knuse eller kutte en frukt for å akselerere modningen av et stort antall er lagret i samme beholder. Etylen ble ikke identifisert som årsak til dette svaret til 1901, og det var bare i slutten av det 20. århundre at detaljer om prosessen av etylen biosyntesen i plantevevet ble avslørt.

Etylen hemmer blomst produksjon i de fleste planter, men fremmer frøspiring og kan påvirke frøplante utvikling på en interessant måte, kjent som "triple respons." Frøplanter dyrket i mørke forhold og utsatt for etylen vise en karakteristisk fortykkelse og forkorting av stammen, og økt krumning av den apikale kroken - en struktur som beskytter det voksende midt på spissen av spindelen. Etylen fremmer også ødeleggelse av klorofyll, produksjon av pigmenter kalt antocyaniner - forbundet med høstfarger - og aldring og Shedding av blader. Da forbindelsen er en gass, og - som de fleste hormoner - er effektiv ved meget lave konsentrasjoner, kan det diffundere lett gjennom plantevevet, og slik at produksjonen av denne forbindelsen ved en plante kan påvirke andre nærliggende. Etylen fra industrikilder og bilmotorer kan også påvirke planter.

Utgangspunktet for biosyntese av etylen i planter er metionin, en essensiell aminosyre som produseres i kloroplaster. Dette reagerer med adenosintrifosfat (ATP) til å produsere S-adenosyl-L-metionin (SAM), også kjent som S-AdoMet, katalysert av et enzym kalt SAM syntetase. En ytterligere reaksjon omdanner SAM i 1-amino-cyklopropan-1-karboksylsyre (ACC), katalysert av enzymet ACC-syntase. Endelig reagerer ACC med oksygen for å fremstille etylen, hydrogencyanid og karbondioksyd, katalysert av enzymet ACC-oksidase. Hydrogencyanid er omdannet til en ufarlig forbindelse med et annet enzym, slik at etylen-biosyntese frigjøres ikke noen giftige kjemikalier.

ACC-syntase er produsert av planter som reaksjon på stress, som forårsaker mer ACC, og følgelig mer etylen, som skal fremstilles. Stress kan være i form av angrep av skadeinsekter eller plantesykdommer, eller det kan skyldes miljøfaktorer som tørke, kulde eller flom. Skadelige kjemikalier kan også føre til stress, som fører til produksjon av etylen.

Anlegget hormonet auxin, hvis de finnes i store mengder, stimulerer etylenproduksjonen. Auxinic herbicider, så som 2,4-diklorfenoksyeddiksyre (2,4-D), etterligne virkningen av dette hormon, forårsaker etylenproduksjon i mange planter. Mens den eksakte virkningsmekanismen av disse plantevernmidler er ikke klart, virker det som overdreven etylenproduksjonen kan spille en rolle i plante død hos utsatte arter.

Formålet med etylen-biosyntese i planter er, som i 2011, et område av aktiv forskning. Gitt den brede spekter av virkninger av dette hormonet, er det sannsynlig at den har flere roller. I tilfelle av frøplanter, synes det å være produsert i respons til motstand fra jord til å utvikle frøplante og å utløse vekst responser som bidrar til å beskytte det voksende midt. Det er også bevis for at den kan spille en rolle i sykdomsresistens; eksperimentelle studier tyder på at planter som mangler en etylenrespons er mer utsatt for noen sykdommer.

  • Metionin er produsert i kloroplaster av en celle.
  • Etylen kan bli brukt til å modne bananer raskt.
  • Epler produserer etylen under modningsprosessen.
  • Etylen kan påvirke frøplante utvikling.
  • Planter kan svare på tørke gjennom etylen biosyntese.