Apa itu biosintesis etilen?

etilen adalah senyawa karbon dan hidrogen dengan formula kimia C ₂ H ₄ .Ini adalah gas tidak berwarna dengan bau manis yang diproduksi dalam skala besar oleh industri petrokimia untuk digunakan terutama dalam produksi plastik.Ethylene juga diproduksi oleh tanaman dan bertindak sebagai hormon yang memengaruhi proses tanaman penting dalam sejumlah cara.Tidak biasa molekul sekecil itu aktif sebagai hormon.Biosintesis etilen pada tanaman terjadi sebagai respons terhadap berbagai tekanan, termasuk serangan oleh hama dan penyakit, kekeringan dan kerusakan jaringan.

Efek etilen pada tanaman banyak dan bervariasi.Efeknya yang paling terkenal adalah mempercepat pematangan beberapa jenis buah, misalnya apel, pisang dan tomat, tetapi bukan buah jeruk.Sudah diketahui sejak setidaknya masa Mesir kuno bahwa beberapa buah dapat matang lebih cepat dengan memar;Seringkali hanya perlu untuk memar atau memotong satu buah untuk mempercepat pematangan sejumlah besar yang disimpan dalam wadah yang sama.Ethylene tidak diidentifikasi sebagai penyebab respons ini sampai tahun 1901 dan baru pada akhir abad ke -20 perincian proses biosintesis etilena dalam jaringan tanaman terungkap.Dapat mempengaruhi perkembangan bibit dengan cara yang menarik, yang dikenal sebagai "respons tiga."Bibit tumbuh dalam kondisi gelap dan terpapar etilen menunjukkan penebalan dan pemendekan batang yang khas, dan peningkatan kelengkungan kait apikal mdash;Struktur yang melindungi pusat pertumbuhan di ujung batang.Ethylene juga mempromosikan penghancuran klorofil, produksi pigmen yang disebut anthocyanin mdash;terkait dengan warna musim gugur mdash;dan penuaan dan penumpahan daun.Karena senyawanya adalah gas, dan mdash;Seperti kebanyakan hormon mdash;efektif pada konsentrasi yang sangat rendah, dapat berdifusi dengan mudah melalui jaringan tanaman, sehingga produksi senyawa ini oleh satu tanaman dapat mempengaruhi orang lain di dekatnya.Etilena dari sumber industri dan mesin mobil juga dapat mempengaruhi tanaman.

Titik awal untuk biosintesis etilena pada tanaman adalah metionin, asam amino esensial yang diproduksi dalam kloroplas.Ini bereaksi dengan adenosine triphosphate (ATP) untuk menghasilkan S-adenosyl-L-metionine (SAM), juga dikenal sebagai S-adomet, dikatalisis oleh enzim yang disebut SAM synthetase.Reaksi lebih lanjut mengubah SAM menjadi asam 1-amino-siklopropane-1-karboksilat (ACC), yang dikatalisis oleh enzim ACC sintase.Akhirnya, ACC bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan etilena, hidrogen sianida dan karbon dioksida, dikatalisis oleh enzim ACC oksidase.Stres dapat mengambil bentuk serangan oleh hama serangga atau penyakit tanaman, atau mungkin karena faktor lingkungan seperti kekeringan, dingin atau banjir.Bahan kimia berbahaya juga dapat mengakibatkan stres, yang mengarah ke produksi etilena.

Auksin hormon tanaman, jika ada dalam jumlah besar, merangsang produksi etilena.Herbisida aukinik, seperti asam 2,4-diklorofenoksiasetat (2,4-D), meniru aksi hormon ini, menyebabkan produksi etilen di banyak tanaman.Sementara mode aksi yang tepat dari herbisida ini tidak jelas, tampaknya produksi etilena yang berlebihan dapat berperan dalam kematian tanaman pada spesies yang rentan.

Tujuan biosintesis etilena pada tanaman, pada 2011, suatu bidang penelitian aktif aktif.Mengingat berbagai efek hormon ini, ada kemungkinan memiliki banyak peran.Dalam kasus bibit, tampaknya diproduksi sebagai respons terhadap resistensi dari tanah terhadap bibit yang sedang berkembang dan untuk memicu respons pertumbuhan yang HelP Lindungi pusat pertumbuhan.Ada juga bukti bahwa itu mungkin berperan dalam resistensi penyakit;Studi eksperimental menunjukkan bahwa tanaman yang tidak memiliki respons etilena lebih rentan terhadap beberapa penyakit.