¿Qué es la biosíntesis de etileno?
El etileno es un compuesto de carbono e hidrógeno con la fórmula química C 2 H 4 . Es un gas incoloro con un olor dulce que la industria petroquímica fabricada en una gran escala para su uso principalmente en la producción de plásticos. El etileno también es producido por las plantas y actúa como una hormona que influye en los procesos de plantas cruciales de varias maneras. Es inusual que una molécula tan pequeña sea activa como hormona. La biosíntesis de etileno en las plantas tiene lugar en respuesta a diversas tensiones, incluido el ataque por plagas y enfermedades, sequía y daño al tejido.
Los efectos del etileno en las plantas son muchos y variados. Su efecto más conocido es acelerar la maduración de algunos tipos de frutas, por ejemplo, manzanas, plátanos y tomates, pero no frutas cítricas. Se había sabido desde al menos la época de los antiguos egipcios que algunas frutas podrían madurar más rápidamente al moretones; a menudo solo es necesario magullarse o cortar una fruta para acelerar la maduración deun gran número almacenado en el mismo contenedor. El etileno no se identificó como la causa de esta respuesta hasta 1901 y fue solo a fines del siglo XX que se revelaron los detalles del proceso de biosíntesis de etileno en el tejido vegetal.
.El etileno inhibe la producción de flores en la mayoría de las plantas, pero promueve la germinación de semillas y puede influir en el desarrollo de las plántulas de una manera interesante, conocida como la "respuesta triple". Las plántulas cultivadas en condiciones oscuras y expuestas al etileno muestran un engrosamiento y acortamiento característico del tallo, y una mayor curvatura del gancho apical, una estructura que protege el centro de crecimiento en la punta del tallo. El etileno también promueve la destrucción de la clorofila, la producción de pigmentos llamados antocianinas, asociadas con los colores de otoño, y el envejecimiento y el desprendimiento de hojas. Dado que el compuesto es un gas, y, como la mayoría de las hormonas, es EffecTive a concentraciones muy bajas, puede difundirse fácilmente a través del tejido vegetal, por lo que la producción de este compuesto en una planta puede afectar a otros cercanos. El etileno de fuentes industriales y motores de automóviles también puede afectar las plantas.
El punto de partida para la biosíntesis de etileno en las plantas es la metionina, un aminoácido esencial producido en los cloroplastos. Esto reacciona con el trifosfato de adenosina (ATP) para producir S-adenosil-L-metionina (SAM), también conocido como S-Adomet, catalizado por una enzima llamada SAM sintetasa. Una reacción adicional convierte a SAM en ácido 1-amino-ciclopropano-1-carboxílico (ACC), catalizado por la enzima ACC sintasa. Finalmente, ACC reacciona con oxígeno para producir etileno, cianuro de hidrógeno y dióxido de carbono, catalizados por la enzima ACC oxidasa. El cianuro de hidrógeno se convierte en un compuesto inofensivo por otra enzima, por lo que la biosíntesis de etileno no libera ningún químico tóxico.
ACC sintasa es producida por las plantas en respuesta al estrés, causando más ACC y consecuentely más etileno, para ser producido. El estrés puede tomar la forma de ataque por plagas de insectos o enfermedades de la planta, o puede deberse a factores ambientales como sequía, frío o inundaciones. Los productos químicos nocivos también pueden provocar estrés, lo que lleva a la producción de etileno.
La auxina de la hormona vegetal, si está presente en grandes cantidades, estimula la producción de etileno. Los herbicidas auxínicos, como el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), imitan la acción de esta hormona, causando la producción de etileno en muchas plantas. Si bien el modo de acción exacto de estos herbicidas no está claro, parece que la producción excesiva de etileno puede desempeñar un papel en la muerte de la planta en especies susceptibles.
El propósito de la biosíntesis de etileno en las plantas es, a partir de 2011, un área de investigación activa. Dada la amplia gama de efectos de esta hormona, es probable que tenga múltiples roles. En el caso de las plántulas, parece producirse en respuesta a la resistencia del suelo al desarrollo de las plántulas y para desencadenar el crecimiento de la respiraciónNSE que ayudan a proteger el centro de crecimiento. También hay evidencia de que puede desempeñar un papel en la resistencia a las enfermedades; Los estudios experimentales sugieren que las plantas que carecen de una respuesta de etileno son más susceptibles a algunas enfermedades.