เอทิลีน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Ethylene
Ethylene-CRC-MW-3D-balls.png Ethylene
General
Molecular formula C2H4
IUPAC Name Ethene
SMILES C=C
InChI 1/C2H4/c1-2/h1-2H2
Molar mass 28.05 g/mol
Appearance colorless gas
CAS number [74-85-1]
Properties
Density and phase 1.178 kg/m³ at 15 °C, gas [1]
Solubility in water 3.5 mg/100 ml (17 °C)
Melting point −169.2 °C (104.0 K, -272.6 °F)
Boiling point −103.7 °C (169.5 K, -154.7 °F)
pKa 44
Critical point 282.4 K (9.2 °C)
at 5.04 MPa (50 atm)
Std enthalpy of
formation
ΔfH°gas
+52.47 kJ/mol
Standard molar
entropy
S°gas
219.32 J·K−1·mol−1
Structure
Symmetry group D2h
Dipole moment Zero
Hazards
MSDS External MSDS
EU classification Extremely flammable (F+)
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
 
Supplementary data page
Structure and
properties
Thermodynamic
data
Spectral data UV, IR, NMR, MS
Related compounds
Related compounds Ethane
Acetylene
Except where noted otherwise, data are given for
materials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa)
Infobox disclaimer and references

เอทิลีน (อังกฤษ: ethylene) เป็นฮอร์โมนพืชที่มีสภาพเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง บทบาทที่สำคัญของเอทิลีนคือควบคุมกระบวนการเติบโตที่เกี่ยวข้องกับความชรา การหลุดร่วงของใบ ดอก ผล และควบคุมการเจริญของพืชเมื่ออยู่ในสภาวะที่ไม่เหมาะสม เอทิลีนมีผลต่อต้นกล้าของถั่ว 3 ลักษณะ (Triple response) ได้แก่ ยับยั้งความสูงของลำต้น ลำต้นหนาขึ้น เพิ่มการเติบโตในแนวราบ นอกจากนั้น ยังพบว่าการแผ่ขยายของแผ่นใบถูกยับยั้ง ส่วนเหนือใบเลี้ยงมีลักษณะโค้งงอเป็นตะขอ (epicotyl hook) [2]

การสังเคราะห์เอทิลีน[แก้]

การสังเคราะห์เอทิลีนในพืช

เกิดขึ้นได้ในส่วนต่างๆของพืชทั้งราก ลำต้น ใบ ผล เมล็ด และส่วนหัว แต่อัตราการสังเคราะห์จะขึ้นกับระยะเวลาในการเติบโต โดยเนื้อเยื่อที่แก่จะสังเคราะห์เอทิลีนมาก เช่น ผลไม้ที่กำลังสุก ในใบ ใบอ่อนจะผลิตเอทิลีนน้อยและจะเพิ่มขึ้นเมื่อใบแก่ขึ้นและจะมากที่สุดเมื่อใบใกล้ร่วง เมื่อผลไม้เริ่มสังเคราะห์เอทิลีน ปริมาณเอทิลีนที่ผลิตอยู่ในระดับ 0.1 -1 ไมโครลิตร ซึ่งสามารถกระตุ้นให้ผลไม้เพิ่มอัตราการหายใจได้ เนื้อเยื่อที่ยังไม่แก่แต่เกิดบาดแผลหรือถูกรบกวนจะปล่อยเอทิลีนออกมาได้ภายในครึ่งชั่วโมง การถูกรบกวนโดยการกรีด (ในกรณีของต้นยาง) การติดเชื้อจุลินทรีย์ น้ำท่วม อากาศเย็นจัด ล้วนแต่กระตุ้นการผลิตเอทิลีนได้ทั้งสิ้น[3]การผลิตเอทิลีนเกิดขึ้นได้ทุกส่วนในพืชชั้นสูง ทั้งที่ใบ ราก ลำต้น ดอก ผล และต้นกล้า

"การผลิตเอทิลีนถูกควบคุมด้วยปัจจัยทางพัฒนาการและสิ่งแวดล้อมจำนวนมาก ในช่วงชีวิตของพืช การผลิตเอทิลีนถูกชักนำด้วยระหว่างระยะของการเจริญเช่น การงอกของเมล็ด การสุกของผลไม้ การร่วงของใบ และ ความชราของดอกไม้ การผลิตเอทิลีนถูกชักนำด้วยกลไกภายนอกหลายประการ เช่น การเกิดบาดแผล ความกดดันทางสิ่งแวดล้อม และสารเคมี เช่น ออกซินและสารควบคุมการเจริญเติบโตอื่นๆ"[4]

เอทิลีนผลิตจากกรดอะมิโนเมทไทโอนีน โดยเปลี่ยนรูปมาเป็น S-adenosyl-L-methionine (SAM, หรือเรียก Adomet) ด้วยเอนไซม์ Met Adenosyltransferase SAM ถูกเปลี่ยนไปเป็น 1-aminocyclopropane-1-carboxylic-acid (ACC) ด้วยเอนไซม์ ACC synthase (ACS)การทำงานของ ACS เป็นตัวกำหนดอัตราการผลิตเอทิลีน การควบคุมการทำงานของเอนไซม์นี้เป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมการผลิตเอทิลีน ขั้นตอนสุดท้ายต้องการออกซิเจนและเกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์ ACC-oxidase (ACO) ซึ่งเดิมเรียกว่า Ethylene Forming Enzyme (EFE) การผลิตเอทิลีนถูกชักนำได้ด้วยเอทิลีนภายในและภายนอกลำต้น การสังเคราะห์ ACC เพิ่มขึ้นเมื่อมีออกซินระดับสูง โดยเฉพาะ กรดอินโดลอะซีติก และไซโตไคนิน ACC synthase ถูกยับยั้งด้วย กรดแอบไซซิก[5]

การออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยา[แก้]

  • การตอบสนองต่อภาวะน้ำท่วมขัง พืชที่ถูกน้ำท่วมจะสังเคราะห์เอทิลีนได้น้อย ทำให้พืชเกิดการเปลี่ยนแปลงคือ ใบเหลือง เหี่ยว หุบลู่ลง แล้วหลุดร่วง
  • การยับยั้งความยาวของราก ผลของเอทิลีนต่อรากจะแตกต่างกันไปในพืชแต่ละชนิด พืชที่เจริญในดินที่ระบายอากาศได้ดี จะผลิตเอทิลีนจำนวนมาก และจะแสดงผลการยับยั้งอย่างชัดเจนเมื่อได้รับเอทิลีนจากภายนอก ส่วนพืชที่เจริญในพื้นที่ชุ่มน้ำ เช่น ข้าว รากพืชจะผลิตเอทิลีนในปริมาณที่ต่ำกว่า และทนต่อการได้รับเอทิลีนจากภายนอกมากกว่า [6]
  • การยืดขยายความยาวของลำต้น เอทิลีนยับยั้งการยืดยาวของลำต้น ทำให้อ้วนหนาขึ้น พบมากในพืชใบเลี้ยงคู่ ส่วนยอดของลำต้นจะโค้งงอเป็นตะขอ [7]
  • ผลต่อการเจริญของกิ่งและใบ เอทิลีนกดการเจริญของกิ่งและใบ โดยเฉพาะบริเวณปล้อง เอทิลีนมีส่วนในการกระตุ้นการเกิดของใบ แต่เมื่อเกิดใบขึ้นแล้วจะยับยั้งการแผ่ขยายของใบ (Dugardeyn, and Van Der Straeten, 2008)
  • ผลต่อการออกดอก เอทิลีนชักนำการออกดอกของมะม่วงและพืชวงศ์สับปะรดในขณะที่ยับยั้งการออกดอกของพืชชนิดอื่นๆ ในพืชวงศ์แตง เอทิลีนปริมาณสูงส่งเสริมการเจริญของดอกเพศเมีย
  • ทำให้กลีบดอกร่วงหลังจากการปฏิสนธิ โดยการถ่ายละอองเกสรทำให้มีการสังเคราะห์เอทิลีนสูงขึ้น ซึ่งเป็นผลจากการปล่อยออกซินในขณะละอองเรณูงอก ทำให้มีการปล่อยเอทิลีนมากขึ้น
  • ชักนำให้เกิดขนรากมากขึ้นด้วย [8]
  • เร่งให้เกิดการสุกในแอปเปิล กล้วย มะม่วง แคนตาลูบและมะเขือเทศ โดยจะเพิ่มการผลิตเอทิลีนในระยะที่แก่เต็มที่แต่ยังเป็นสีเขียวอยู่ การเพิ่มขึ้นของเอทิลีนทำให้มีอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น คลอโรฟิลล์สลายตัว การสร้างสารสี รส และกลิ่น การอ่อนตัวลงของเนื้อเยื่อ และเตรียมพร้อมสำหรับการหลุดร่วง [9]
  • เอทิลีนถูกผลิตมากขึ้นเมื่อพืชติดเชื้อ เป็นไปได้ว่าเอทิลีนยับยั้งการกระจายตัวของเชื้อโรคโดยกระตุ้นให้ชิ้นส่วนนั้นของพืชหลุดร่วงไป[10]

อ้างอิง[แก้]

  1. แม่แบบ:GESTIS
  2. วันทนี สว่างอารมณ์, 2542
  3. วันทนี สว่างอารมณ์
  4. Yang, S. F., and Hoffman N. E. (1984). "Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants". Ann. Rev. Plant Physiol. 35: 155–89. doi:10.1146/annurev.pp.35.060184.001103. 
  5. Amy M. Rocklin, Keisuke Kato, Hung-wen Liu, Lawrence Que, Jr., John D. Lipscomb "Mechanistic studies of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase: single turnover reaction" J Biol Inorg Chem (2004) volume 9, pp. 171–182. doi:10.1007/s00775-003-0510-3
  6. Dugardeyn, and Van Der Straeten, 2008
  7. Dugardeyn, and Van Der Straeten, 2008
  8. Dugardeyn, and Van Der Straeten, 2008
  9. Bleecker and Kende, 2000
  10. Bleecker and Kende, 2000
  • วันทนี สว่างอารมณ์. 2542. การเจริญและการเติบโตของพืช. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา
  • Bleecker, A.B., and Kende, H., 2000. Ethylene: A gaseous signal molecule in plants. Annual Review of Cell Developmental Biology. 16, 1-18
  • Dugardeyn, J., and Van Der Straeten, D. 2008. Ethylene: Fine-tuning plant growth and development by stimulation and inhibition of elongation. Plant Science, 175, 59 -70

-0-