에틸렌 생합성이란?
에틸렌은 화학식 C 2 H 4 의 탄소 및 수소의 화합물이다. 그것은 주로 플라스틱 생산에 사용하기 위해 석유 화학 산업에 의해 대규모로 생산되는 달콤한 냄새가 나는 무색 가스입니다. 에틸렌은 또한 식물에 의해 생산되며 여러 가지 방법으로 중요한 식물 과정에 영향을 미치는 호르몬 역할을합니다. 이러한 소분자가 호르몬으로 활동하는 것은 드문 일입니다. 식물에서의 에틸렌 생합성은 해충 및 질병의 공격, 가뭄 및 조직 손상을 포함한 다양한 스트레스에 반응하여 일어난다.
식물에 대한 에틸렌의 영향은 다양하고 다양합니다. 가장 잘 알려진 효과는 사과, 바나나 및 토마토와 같은 일부 과일의 숙성을 촉진하지만 감귤류는 아닙니다. 고대 이집트인들부터 적어도 일부 과일은 타박상으로 더 빨리 익을 수 있다고 알려져있다. 동일한 용기에 저장된 많은 수의 숙성을 가속화하기 위해 하나의 과일을 멍이나 자르기 만하면됩니다. 에틸렌은 1901 년까지이 반응의 원인으로 확인되지 않았으며, 식물 조직에서 에틸렌 생합성 과정의 세부 사항이 밝혀진 것은 20 세기 후반에 불과했다.
에틸렌은 대부분의 식물에서 꽃 생산을 억제하지만 종자 발아를 촉진하고“삼중 반응”으로 알려진 흥미로운 방식으로 묘목 발달에 영향을 줄 수 있습니다. 어두운 조건에서 자라고 에틸렌에 노출 된 묘목은 줄기의 특징적인 두껍고 짧아짐 정점 후크의 곡률 증가 – 줄기 끝의 성장 중심을 보호하는 구조. 에틸렌은 또한 엽록소의 파괴, 단풍과 관련된 안토시아닌이라는 색소의 생성, 잎의 노화와 흘림을 촉진합니다. 이 화합물은 가스이며 대부분의 호르몬과 마찬가지로 매우 낮은 농도에서 효과적이므로 식물 조직을 통해 쉽게 확산 될 수 있으므로 한 식물에 의한이 화합물의 생산은 근처의 다른 식물에 영향을 줄 수 있습니다. 산업 공급원 및 자동차 엔진의 에틸렌도 공장에 영향을 줄 수 있습니다.
식물에서 에틸렌 생합성의 출발점은 엽록체에서 생성되는 필수 아미노산 인 메티오닌입니다. 이것은 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)와 반응하여 SAM 합성 효소 라 불리는 효소에 의해 촉매되는 S- 아도 메트로도 알려진 S- 아데노 실 -L- 메티오닌 (SAM)을 생성한다. 추가 반응은 SAM을 효소 ACC 신타 제에 의해 촉매 된 1- 아미노-사이클로 프로판 -1- 카복실산 (ACC)으로 전환시킨다. 마지막으로, ACC는 산소와 반응하여 효소 ACC 산화 효소에 의해 촉매 된 에틸렌, 시안화 수소 및 이산화탄소를 생성합니다. 시안화 수소는 다른 효소에 의해 무해한 화합물로 전환되므로 에틸렌 생합성은 독성 화학 물질을 방출하지 않습니다.
ACC 신타 제는 스트레스에 반응하여 식물에 의해 생성되어 더 많은 ACC 및 결과적으로 더 많은 에틸렌을 생성합니다. 스트레스는 해충이나 식물 질병에 의한 공격의 형태를 취하거나 가뭄, 추위 또는 홍수와 같은 환경 적 요인으로 인한 것일 수 있습니다. 유해한 화학 물질은 스트레스를 유발하여 에틸렌 생산으로 이어질 수 있습니다.
식물 호르몬 옥신은 다량으로 존재하면 에틸렌 생산을 자극합니다. 2,4- 디클로로 페녹시 아세트산 (2,4-D)과 같은 옥신 제초제는이 호르몬의 작용을 모방하여 많은 식물에서 에틸렌 생산을 유발합니다. 이러한 제초제의 정확한 작용 방식은 명확하지 않지만, 과도한 에틸렌 생성은 감수성 종에서 식물 사멸에 중요한 역할을하는 것으로 보인다.
식물에서 에틸렌 생합성의 목적은 2011 년 현재 활발한 연구 분야이다. 이 호르몬의 광범위한 효과를 고려할 때 여러 역할을 할 가능성이 있습니다. 묘목의 경우 토양에서 발달하는 묘목에 대한 저항에 반응하여 생장 센터를 보호하는 데 도움이되는 생장 반응을 유발하는 것으로 보입니다. 질병 저항력에 영향을 줄 수 있다는 증거도 있습니다. 실험 연구에 따르면 에틸렌 반응이없는 식물은 일부 질병에 더 취약합니다.