เอทิลีนมีคุณสมบัติอะไรบ้าง เอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสีและมีกลิ่นหอม การผลิตเอทานอลเชิงอุตสาหกรรม

ด้วยความผูกพันแบบทวีคูณของเพื่อน

1. คุณสมบัติทางกายภาพ

เอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสีและมีกลิ่นที่น่าพึงพอใจเล็กน้อย มันเบากว่าอากาศเล็กน้อย ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ แต่ละลายได้ในแอลกอฮอล์และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ

2. โครงสร้าง

สูตรโมเลกุล C 2 H 4. สูตรโครงสร้างและอิเล็กทรอนิกส์:

3. คุณสมบัติทางเคมี

เอทิลีนมีปฏิกิริยาทางเคมีค่อนข้างต่างจากมีเธน มีลักษณะพิเศษคือปฏิกิริยาเติมที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน และปฏิกิริยาออกซิเดชัน ในกรณีนี้ พันธะคู่ตัวใดตัวหนึ่งถูกทำลายและมีพันธะเดี่ยวแบบธรรมดายังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม และเนื่องจากเวเลนซ์ที่ถูกละทิ้ง จึงมีอะตอมหรือกลุ่มอะตอมอื่นติดอยู่ ลองดูตัวอย่างปฏิกิริยาบ้าง เมื่อเอทิลีนถูกส่งไปในน้ำโบรมีน (สารละลายโบรมีนที่เป็นน้ำ) ส่วนหลังจะกลายเป็นไม่มีสีอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของเอทิลีนกับโบรมีนเพื่อสร้างไดโบรโมอีเทน (เอทิลีนโบรไมด์) C 2 H 4 Br 2:

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพของปฏิกิริยานี้ ไม่ใช่การแทนที่อะตอมไฮโดรเจนด้วยอะตอมฮาโลเจน เช่นเดียวกับในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว แต่เป็นการเติมอะตอมโบรมีนที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ เอทิลีนยังเปลี่ยนสีได้ง่าย สีม่วง สารละลายที่เป็นน้ำโพแทสเซียมแมงกาเนต KMnO 4 แม้ที่อุณหภูมิปกติ ในเวลาเดียวกันเอทิลีนเองก็ถูกออกซิไดซ์เป็นเอทิลีนไกลคอล C 2 H 4 (OH) 2 กระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

• 2KMnO 4 -> K 2 MnO 4 + MnO 2 + 2O

ปฏิกิริยาระหว่างเอทิลีนกับโบรมีนและโพแทสเซียมแมงกาเนตทำหน้าที่ค้นหาไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว มีเทนและไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวอื่น ๆ ตามที่ระบุไว้แล้วไม่มีปฏิกิริยากับโพแทสเซียมแมงกาเนต

เอทิลีนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ดังนั้น เมื่อส่วนผสมของเอทิลีนและไฮโดรเจนถูกให้ความร้อนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา (นิกเกิล แพลตตินัม หรือผงแพลเลเดียม) ทั้งสองจะรวมกันเกิดเป็นอีเทน:

ปฏิกิริยาที่เติมไฮโดรเจนเข้าไปในสารเรียกว่าปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันหรือปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันมีมาก คุณค่าทางปฏิบัติ. มักใช้ในอุตสาหกรรมค่อนข้างบ่อย เอทิลีนแตกต่างจากมีเทนตรงที่เผาไหม้ในอากาศด้วยเปลวไฟหมุนวน เนื่องจากมีคาร์บอนมากกว่ามีเทน ดังนั้น ไม่ใช่ว่าคาร์บอนทั้งหมดจะเผาไหม้ในทันที และอนุภาคของมันจะร้อนมากและเรืองแสงได้ จากนั้นอนุภาคคาร์บอนเหล่านี้จะถูกเผาที่ส่วนนอกของเปลวไฟ:

• ค 2 ชม. 4 + 3O 2 \u003d 2CO 2 + 2H 2 O

เอทิลีนก็เหมือนกับมีเทน ก่อให้เกิดสารผสมที่ระเบิดได้กับอากาศ

4. ใบเสร็จรับเงิน

เอทิลีนไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ยกเว้นสิ่งเจือปนเล็กน้อยในก๊าซธรรมชาติ ภายใต้สภาวะในห้องปฏิบัติการ เอทิลีนมักเกิดจากการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้น เอทานอลเมื่อถูกความร้อน กระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสมการสรุปต่อไปนี้:

ในระหว่างปฏิกิริยา องค์ประกอบของน้ำจะถูกลบออกจากโมเลกุลแอลกอฮอล์ และเวเลนซ์ทั้งสองจะอิ่มตัวซึ่งกันและกันด้วยการก่อตัวของพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม เอทิลีนได้มาจากก๊าซแตกตัวของปิโตรเลียมในปริมาณมาก

5. การสมัคร

ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เอทิลีนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เอทิลแอลกอฮอล์และการผลิตวัสดุโพลีเมอร์ที่สำคัญ (โพลีเอทิลีน ฯลฯ) รวมถึงการสังเคราะห์สารอินทรีย์อื่นๆ คุณสมบัติที่น่าสนใจมากของเอทิลีนคือการเร่งการสุกของผลไม้ในสวนและสวนหลายชนิด (มะเขือเทศ แตง ลูกแพร์ มะนาว ฯลฯ ) เมื่อใช้สิ่งนี้ คุณสามารถขนส่งผลไม้ในขณะที่ยังมีสีเขียวอยู่ จากนั้นจึงทำให้สุก ณ สถานที่บริโภค โดยจะปล่อยเอทิลีนจำนวนเล็กน้อยเข้าไปในอากาศของห้องจัดเก็บ

เอทิลีนใช้ในการผลิตไวนิลคลอไรด์และโพลีไวนิลคลอไรด์, บิวทาไดอีนและยางสังเคราะห์, เอทิลีนออกไซด์และโพลีเมอร์ที่ใช้มัน, เอทิลีนไกลคอล ฯลฯ

หมายเหตุ

แหล่งที่มา

• F. A. Derkach "เคมี" L. 1968

? วี ? ไฟโตฮอร์โมน

? วี ? ไฮโดรคาร์บอน

เป็นที่รู้กันว่าชาวเกาะอังกฤษเป็นคนติดยาเสพติด เมื่อครั้งหนึ่งเคยทำให้ครึ่งโลกอยู่ภายใต้การควบคุมของพวกเขา พวกเขาก็ไม่ลืมความสุขที่เรียบง่ายของชีวิต เกี่ยวกับแอปเปิ้ล เป็นต้น ในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 การผสมพันธุ์แอปเปิ้ลถึงจุดสูงสุด แต่สำหรับผู้เชี่ยวชาญแล้ว การคัดเลือกและพันธุ์แอปเปิ้ลไม่ได้เป็นเพียงความหลากหลายเท่านั้น การเป็นนักเลงไม่เพียงแต่ต้องกระทืบพันธุ์ที่คุณชื่นชอบและรู้จักอีกสองสามอย่างเท่านั้น แต่สำหรับแต่ละพันธุ์นั้นจะต้องสังเกตพัฒนาการของรสชาติและเนื้อสัมผัสของแอปเปิ้ลในระหว่างการสุกและการเก็บรักษา เรามักไม่คิดว่าผลไม้เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีชีวเคมีที่ซับซ้อนและมีฮอร์โมนในตัวเอง แม้แต่ผลไม้ก็ถูกถอนออกจากต้นแล้ว ฮอร์โมนในโครงสร้างที่ง่ายที่สุดชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นหนึ่งในฮอร์โมนที่สำคัญที่สุดและได้รับการศึกษามากที่สุดคือฮอร์โมนเอทิลีนในการสุกแก่ของพืช (C 2 H 4) เอทิลีน - ผู้ช่วยหัวหน้าการกระจายผลไม้ทั้งหมด คุณเก็บกล้วยในขณะที่กล้วยยังแน่นและขนส่งได้ง่าย แต่มีสีเขียว มีฝาดและกินไม่ได้เมื่อดิบ และจัดส่งกล้วยไปหนึ่งหมื่นกิโลเมตรไปยังที่ใดก็ได้ในโลก จากนั้นคุณอาจรอจนกว่าพวกมันจะสุก นิ่มและมีกลิ่นหอม ภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่หลั่งออกมาตามธรรมชาติ หรือหากคุณต้องการขายตอนนี้ คุณจะสร้างบรรยากาศเอทิลีนเทียม

จริงๆ แล้ว เอทิลีนเป็นฮอร์โมนพืชที่มีผลหลายอย่าง ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช การร่วงของใบไม้ และการออกดอก แต่มันน่าสนใจสำหรับเราในฐานะฮอร์โมนที่ทำให้สุกของผลไม้

ผลไม้เป็นอาหารชนิดเดียวที่ธรรมชาติตั้งใจให้เป็นอาหาร นี่เป็นวิธีการกระจายเมล็ดของพืชให้กระจายเป็นวงกว้าง แต่มีเงื่อนไขว่าผู้จัดจำหน่ายจะต้องรับประทานผลไม้ในขณะที่เมล็ดพร้อมงอก และพืชควบคุมสิ่งนี้ด้วยความช่วยเหลือของการเจริญเติบโต ชีวเคมีของกระบวนการนี้มีความซับซ้อนแต่ชัดเจน การเปลี่ยนสีเนื่องจากการสลายคลอโรฟิลล์เป็นเม็ดสีสี แอนโทไซยานิน และแคโรทีนอยด์ การสลายโพลีแซ็กคาไรด์รสจืดเป็นน้ำตาลหวาน การสะสม สารประกอบอะโรมาติก, การสลายของเพคตินผนังเซลล์โดยสังเกตการอ่อนตัวของผลไม้

ในพืชกลุ่มใหญ่ กระบวนการเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ในผลไม้แม้ว่าจะถูกดึงออกจากพืชแล้วก็ตาม และหยุดการเข้าถึงสารอาหารแล้ว ผลไม้เหล่านี้สะสมสารตั้งต้นไว้เพียงพอที่จะเริ่มสุกแล้ว และการสุกนี้เกิดจากฮอร์โมนเอทิลีน ในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์ ผลไม้ดังกล่าวเรียกว่าวัยหมดประจำเดือน ได้แก่ แอปเปิ้ล กล้วย มะเขือเทศ ฯลฯ

สำหรับผลไม้อีกกลุ่มหนึ่ง การสุกจะทำได้เฉพาะในกิ่งที่เข้าถึงได้เท่านั้น สารอาหารพืช. กลุ่มนี้ได้แก่ สับปะรด ผลไม้รสเปรี้ยว หลังจากเก็บเกี่ยวแล้วพวกมันก็ไม่สุกอีกต่อไป

เอทิลีนเป็นก๊าซซึ่งมองไม่เห็นและมีกลิ่นเล็กน้อยในตัวมันเอง ดังนั้นที่บ้านกระบวนการทำให้สุกจึงดูลึกลับเล็กน้อย - คุณวางกล้วยไว้บนชั้นวางแล้วรอหนึ่งสัปดาห์จนกระทั่งสุกใส่ในถุงปิดแล้วคุณ ต้องรอน้อยลง เนื่องจากเอทิลีนทำงานบนหลักการตอบรับเชิงบวก - มันถูกปล่อยออกมาจากผลไม้และทำหน้าที่เป็นฮอร์โมนในผลไม้ชนิดเดียวกัน กล้วยจะปล่อยเอทิลีนจำนวนมาก ซึ่งเกือบจะเป็นแชมป์เปี้ยน เมื่อเกิดความเสียหาย ขาดน้ำ และความเครียดอื่นๆ การปล่อยเอทิลีนจะเพิ่มขึ้น ว่ากันว่าข้อเท็จจริงนี้เป็นที่รู้จักในอียิปต์โบราณ เมื่อมีการหั่นผลไม้หลายชนิดบนกิ่งเพื่อทำให้มะเดื่อสุก
ตามโครงสร้างทางเคมี เอทิลีนเป็นอัลคีนที่ง่ายที่สุดและเป็นหนึ่งในอัลคีนที่พบมากที่สุด สารเคมีซึ่งผลิตโดยทั่วไปในโลกแข่งขันกับกรดซัลฟิวริก แน่นอนว่าไม่ใช่เพื่อการสุกของผลไม้ ตัวอย่างเช่น เป็นโมโนเมอร์ของโพลีเอทิลีน

ระบบการควบคุมฮอร์โมนถือเป็นระบบที่สำคัญที่สุดระบบหนึ่งในพืชและรวมถึงไฟโตฮอร์โมนด้วย ไฟโตฮอร์โมนเป็นสารประกอบที่ทำปฏิกิริยาระหว่างเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะต่างๆ และในปริมาณเล็กน้อยมีความจำเป็นต่อการเปิดตัวและการควบคุมโปรแกรมทางสรีรวิทยาและสัณฐานวิทยา ฮอร์โมนพืชมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างต่ำ อินทรียฺวัตถุ. ก่อตัวขึ้นในเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ และออกฤทธิ์ที่ความเข้มข้นต่ำมากประมาณ 10 -13 -10 -5 โมล/ลิตร

ไฟโตฮอร์โมนทั้งหมดแบ่งออกเป็นสารกระตุ้นและสารยับยั้ง สารยับยั้ง (จากภาษาละติน "Inhibeo" - ฉันหยุด, ยับยั้ง) ในชีววิทยา สารธรรมชาติและสารสังเคราะห์ที่ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ (ทั้งในร่างกายและในระบบไร้เซลล์); แตกต่างกันในลักษณะของการกระทำ ความเฉพาะเจาะจง และคุณสมบัติอื่นๆ เอทิลีนเป็นตัวยับยั้งการเจริญเติบโต สารประกอบจำนวนหนึ่งมีผลเช่นเดียวกันกับพืช แต่จะด้อยกว่าในด้านประสิทธิภาพ เอทิลีนเป็นสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืชที่ใช้ก๊าซเพียงชนิดเดียว

ก๊าซเอทิลีน (С2Н4) ถูกเรียกอย่างถูกต้องว่าเป็นฮอร์โมนพืช เนื่องจากมันถูกสังเคราะห์ในพืชและควบคุมการเจริญเติบโตของพวกเขาที่ความเข้มข้นต่ำมาก กระตุ้นการสุกของผลไม้ ทำให้เกิดการแก่ของใบและดอก การหลุดร่วงของใบและผลไม้ มีส่วนร่วมในการตอบสนองของพืช ถึงปัจจัยความเครียดต่างๆ และในการควบคุมเหตุการณ์สำคัญอื่นๆ ในชีวิตของพืช (Kulaeva, 1995) เอทิลีนหรือผู้ผลิตเอทิลีนที่แม่นยำยิ่งขึ้น - สารประกอบซึ่งการทำลายซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยเอทิลีนนั้นถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในทางปฏิบัติ เกษตรกรรม. ทั้งหมดนี้กำหนดความสนใจอย่างมากของนักชีวเคมี นักสรีรวิทยา นักพันธุศาสตร์ นักชีววิทยาระดับโมเลกุล และผู้ปฏิบัติงานในการศึกษาเอทิลีน

ใน ปีที่แล้วมีความก้าวหน้าอย่างมากในการได้รับและศึกษาพืชกลายพันธุ์ที่ไม่ไวต่อเอทิลีน สารกลายพันธุ์เหล่านี้ทำให้เกิดความก้าวหน้าในการแยกยีนที่รับผิดชอบในการตรวจจับและการถ่ายทอดสัญญาณเอทิลีนในพืช และช่วยถอดรหัสเส้นทางโมเลกุลที่สัญญาณเดินทางไปบางส่วนเพื่อทำให้โปรแกรมทางสรีรวิทยาบางอย่างถูกเปิดหรือระงับ ความสำเร็จนี้ทำให้ผู้เขียนเขียนบทความเกี่ยวกับเอทิลีน โดยมีวัตถุประสงค์คือเพื่อพิจารณาบทบาทด้านกฎระเบียบของเอทิลีนในพืช การประยุกต์ใช้จริงคุณสมบัติของการสังเคราะห์ทางชีวภาพตลอดจนข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ของไฟโตฮอร์โมนนี้

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบเอทิลีน

เอทิลีนได้รับครั้งแรกโดยนักเคมีชาวเยอรมัน Johann Becher ในปี 1680 โดยการกระทำของน้ำมันกรดกำมะถันกับแอลกอฮอล์ในไวน์ ในขั้นต้นระบุว่าเป็น "อากาศที่ติดไฟได้" เช่นด้วยไฮโดรเจน ต่อมาในปี พ.ศ. 2338 นักเคมีชาวดัตช์ Deyman, Pots-van-Trusvik, Bond และ Lauerenburg ได้รับเอทิลีนในทำนองเดียวกันและอธิบายไว้ภายใต้ชื่อ "ก๊าซน้ำมัน" เนื่องจากพวกเขาค้นพบความสามารถของเอทิลีนในการยึดคลอรีนเพื่อสร้างของเหลวที่เป็นน้ำมัน - เอทิลีน คลอไรด์ ("น้ำมันของนักเคมีชาวดัตช์")

การศึกษาคุณสมบัติของเอทิลีน อนุพันธ์ และความคล้ายคลึงกันเริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ 19 เริ่ม การใช้งานจริงสารประกอบเหล่านี้วางรากฐานสำหรับการศึกษาคลาสสิกของ A.M. Butlerov และนักศึกษาของเขาในสาขาสารประกอบไม่อิ่มตัว และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีของ Butlerov ในปี พ.ศ. 2403 เขาได้รับเอทิลีนโดยการกระทำของทองแดงกับเมทิลีนไอโอไดด์ ทำให้เกิดโครงสร้างของเอทิลีน

ในปี 1901 Dmitry Nikolaevich Nelyubov ปลูกถั่วในห้องทดลองในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก แต่เมล็ดผลิตต้นกล้าที่บิดเบี้ยวและสั้นลงซึ่งด้านบนงอด้วยตะขอและไม่งอ ในเรือนกระจกและในที่โล่ง ต้นกล้าจะสูงสม่ำเสมอ และยอดที่มีแสงส่องถึงก็ทำให้ตะขอยืดตรงได้อย่างรวดเร็ว Nelyubov แนะนำว่าปัจจัยที่ทำให้เกิดผลทางสรีรวิทยานั้นอยู่ในอากาศในห้องปฏิบัติการ

ในเวลานั้นสถานที่นั้นถูกจุดด้วยแก๊ส ก๊าซชนิดเดียวกันนี้ถูกเผาในโคมไฟถนนและสังเกตมานานแล้วว่าในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุในท่อส่งก๊าซ ยืนเคียงข้างกันเมื่อมีก๊าซรั่ว ต้นไม้จะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองก่อนกำหนดและผลัดใบ

ก๊าซส่องสว่างมีสารอินทรีย์หลายชนิด ในการกำจัดส่วนผสมของก๊าซ Nelyubov ส่งผ่านท่อที่ให้ความร้อนกับคอปเปอร์ออกไซด์ ต้นกล้าถั่วพัฒนาตามปกติในอากาศที่ "บริสุทธิ์" เพื่อค้นหาว่าสารชนิดใดที่ทำให้เกิดการตอบสนองของต้นกล้า Nelyubov ได้เพิ่มส่วนประกอบต่าง ๆ ของก๊าซส่องสว่างตามลำดับและพบว่าการเติมเอทิลีนทำให้เกิด:

1) การเจริญเติบโตช้าในความยาวและความหนาของต้นกล้า

2) ห่วงยอด "ไม่งอ"

3) การเปลี่ยนแปลงการวางแนวของต้นกล้าในอวกาศ

ปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาของต้นกล้านี้เรียกว่าการตอบสนองสามเท่าต่อเอทิลีน ถั่วมีความไวต่อเอทิลีนมากจนเริ่มใช้พวกมันในการวิเคราะห์ทางชีวภาพเพื่อตรวจจับก๊าซที่มีความเข้มข้นต่ำ ไม่นานนักก็พบว่าเอทิลีนยังทำให้เกิดผลกระทบอื่นๆ เช่น ใบไม้ร่วง การสุกของผลไม้ เป็นต้น ปรากฎว่าพืชเองก็สามารถสังเคราะห์เอทิลีนได้ เอทิลีนเป็นไฟโตฮอร์โมน

บทบาททางสรีรวิทยาของเอทิลีน

คุณสมบัติของเอทิลีน

เอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นจางๆ แทบจะมองไม่เห็น มันละลายได้ไม่ดีในน้ำ (ที่เอทิลีน 0 0 25.6 มล. ละลายในน้ำ 100 กรัม) เผาไหม้ด้วยเปลวไฟส่องสว่างและก่อให้เกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้กับอากาศ มีความเสถียรทางความร้อนน้อยกว่ามีเทน เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 350 0 เอทิลีนจะสลายตัวเป็นมีเทนและอะเซทิลีนบางส่วน ที่อุณหภูมิประมาณ 1200 0 จะแยกตัวออกเป็นอะเซทิลและไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่

เอทิลีนไม่เกิดขึ้นในก๊าซธรรมชาติ (ยกเว้นก๊าซภูเขาไฟ) ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวแบบไพโรเจเนติกของสารประกอบธรรมชาติที่มีสารอินทรีย์

ในความเข้มข้นที่ต่ำมาก ประมาณ 0.001-0.1 ไมโครลิตร/ลิตร จะสามารถชะลอและเปลี่ยนแปลงธรรมชาติการเจริญเติบโตของพืช เร่งการสุกของผลไม้ได้ เอทิลีนถูกสังเคราะห์ในแบคทีเรีย เชื้อรา พืชชั้นล่างและสูงกว่า และในปริมาณมาก ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่สามารถสังเคราะห์เอทิลีนได้ ดังนั้นจากเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์ 228 สายพันธุ์ที่ศึกษา มีเพียง 25% เท่านั้นที่ปล่อยเอทิลีน สิ่งมีชีวิตควบคุมอัตราการสังเคราะห์เอทิลีน ดังนั้นความเข้มข้นของมันจึงถูกควบคุม นอกจากนี้ เอทิลีนส่วนเกินสามารถแพร่กระจายเข้าไปได้อย่างอิสระ สิ่งแวดล้อม. อัตราการเกิดเอทิลีนจะแตกต่างกันไปตามอวัยวะและระบบต่างๆ การก่อตัวของเอทิลีนจะเพิ่มขึ้นตามอายุและการหลุดร่วงของใบและผล มันถูกยับยั้งโดยการขาดออกซิเจน (ในพืชเกษตรทุกชนิดยกเว้นข้าว) และสามารถควบคุมได้ด้วยอุณหภูมิและแสง ส่งผลต่อการสังเคราะห์เอทิลีนและระดับ CO 2 และในพืชต่างๆ คาร์บอนไดออกไซด์สามารถกระตุ้นและยับยั้งการสร้างเอทิลีนได้

ดังที่แสดงในการทดลองของ D.N. Nelyubov เอทิลีนยับยั้งการเจริญเติบโตของลำต้นตามความยาวและทำให้หนาขึ้น ต่อจากนั้นนักวิทยาศาสตร์พบว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเจริญเติบโตของเซลล์ต้นกำเนิดซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงการวางแนวขององค์ประกอบของโครงร่างโครงร่างเซลล์ เอทิลีนยับยั้งการเจริญเติบโตของราก เร่งการแก่ ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนบนใบและดอกของพืช เอทิลีนยังช่วยเร่งการสุกของผลไม้ ทำให้เกิดการหลุดร่วงของใบและผล มันทำให้เกิดการก่อตัวของชั้นเซลล์ที่แยกพิเศษในก้านใบตามที่ใบถูกฉีกออกจากพืชและแทนที่จะเกิดบาดแผลชั้นป้องกันของเซลล์ที่เกิดจากเอทิลีนที่มีผนังไม้ก๊อกยังคงอยู่ที่จุดแตก ไฟโตฮอร์โมนนี้ส่งผลต่อเพศของดอกไม้ ทำให้เกิดการก่อตัวของดอกตัวเมียในพืชที่มีลักษณะแยกดอกตัวเมียและตัวผู้ เช่น แตงกวา ฟักทอง และสควอช

การก่อตัวของรากบนลำต้นและการก่อตัวของเนื้อเยื่อพิเศษในลำต้น - aerenchyma ซึ่งออกซิเจนเข้าสู่รากถูกกระตุ้นโดยเอทิลีน สิ่งนี้จะช่วยพืชในสภาวะที่รากขาดออกซิเจนซึ่งพวกมันจะร่วงหล่นเมื่อดินถูกน้ำท่วม นอกจากนี้เอทิลีนยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในพืชอีกด้วย ตัวอย่างเช่น epinasty ซึ่งเปลี่ยนมุมของใบสัมพันธ์กับก้าน (ใบร่วง)

เอทิลีนยังเกี่ยวข้องกับการตอบสนองของพืชต่อผลกระทบที่สร้างความเสียหายต่างๆ ทั้งทางกล เคมี และทางชีวภาพ เกี่ยวข้องกับการตอบสนองของพืชต่อการโจมตีของเชื้อโรค เอทิลีนช่วยให้พืชมีระบบป้องกันต่อเชื้อโรค ขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดการสังเคราะห์เอนไซม์จำนวนมาก เช่น เอนไซม์ที่ทำลายผนังเซลล์ของเชื้อรา (ไคติเนส กลูคาเนสจำเพาะ) รวมไปถึงเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไฟโตอะเลซิน สารประกอบที่เป็นพิษต่อ เชื้อโรค

เมื่อพืชได้รับบาดเจ็บ เอทิลีนจะถูกสังเคราะห์และปล่อยออกมา มีหลักฐานว่าเมื่อสัตว์กินใบของพืชยืนต้น พืชที่กินจะปล่อยเอทิลีนออกมา และภายใต้อิทธิพลของมัน สารต่างๆ ก็สามารถสังเคราะห์ได้ในใบของพืชใกล้เคียงซึ่งทำให้ใบไม่มีรสในสัตว์

การสังเคราะห์เอทิลีน

สารประกอบสำคัญสำหรับการสังเคราะห์เอทิลีนในพืชคือกรดอะมิโนเมไทโอนีน เมื่อเมไทโอนีนทำปฏิกิริยากับสารประกอบ Macroergic ATP จะเกิดผลิตภัณฑ์ระดับกลาง S-adenosylmethionine ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นกรด 1-aminocyclopropane-1-carboxylic (ACA) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นโดยตรงของเอทิลีนในพืช จากนั้น ACC จะสลายตัวเมื่อมีออกซิเจนเกิดเป็นเอทิลีน แอมโมเนีย กรดฟอร์มิก และ CO2 แต่ละขั้นตอนจะถูกเร่งด้วยเอนไซม์เฉพาะ เอนไซม์สำคัญในระดับที่ควบคุมการสังเคราะห์เอทิลีนคือ ACC synthase ACC synthase ไม่ได้ถูกสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องในเซลล์ แต่ถูกกระตุ้นโดยตัวเหนี่ยวนำ - สารที่ทำให้เกิดการสังเคราะห์ เอนไซม์ดังกล่าวเรียกว่าเหนี่ยวนำได้ การสังเคราะห์ ACC synthase เกิดขึ้นจากออกซิน โมเลกุลที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งเป็นสัญญาณทางเคมีของการติดเชื้อรา และเอทิลีนเอง การสังเคราะห์ ACC synthase จะดำเนินต่อไปตราบเท่าที่มีตัวเหนี่ยวนำอยู่ จากนั้นการสังเคราะห์จะหยุดลงและโมเลกุลของเอนไซม์ที่เกิดขึ้นจะถูกทำลายอย่างรวดเร็วเนื่องจากครึ่งชีวิตของพวกมันคือ 20-30 นาที สิ่งนี้เน้นย้ำถึงความเข้มงวดของพืชในการควบคุมการสังเคราะห์เอทิลีนในระดับการก่อตัวและการทำลายเอนไซม์สำคัญของการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ ACC synthase

เป็นสิ่งสำคัญที่จีโนมพืชมียีน ACC synthase ตระกูลใหญ่ซึ่งมีการควบคุมที่แตกต่างกัน: ยีนบางตัวถูกเปิดในขั้นตอนต่าง ๆ ของการพัฒนาพืชตามปกติ, ยีนอื่น ๆ - เมื่อได้รับบาดเจ็บ, อื่น ๆ - ภายใต้การกระทำของเชื้อโรค ฯลฯ . นี่เป็นระบบหลายปัจจัยสำหรับการควบคุมการสังเคราะห์เอทิลีนในพืช ยีนสำหรับ ACC synthase และ ACC oxidase ดึงดูดความสนใจอย่างมากจากวิศวกรพันธุศาสตร์ เนื่องจากการดัดแปลงพืชด้วยยีนเหล่านี้ทำให้สามารถควบคุมการสังเคราะห์เอทิลีนได้ และด้วยเหตุนี้ จึงควบคุมอัตราการสุกของผลไม้ ระหว่างทาง วิศวกรพันธุศาสตร์ชาวอเมริกันได้รับต้นมะเขือเทศดัดแปรพันธุกรรมที่มีอายุการเก็บรักษาผลไม้นานหนึ่งเดือน

ขั้นตอนต่อไปในการสังเคราะห์เอทิลีนคือการเกิดออกซิเดชันของ ACC ขึ้นอยู่กับออกซิเจนและไม่ดำเนินการภายใต้สภาวะขาดออกซิเจน (anaerobiosis) สถานการณ์นี้เกิดขึ้นในรากเมื่อดินถูกน้ำท่วม หากไม่มีออกซิเจน การหายใจของราก การสังเคราะห์ ATP และกระบวนการที่เกี่ยวข้องจะถูกระงับ อุปทานของหน่อที่มีน้ำ สารอาหารแร่ธาตุ ฮอร์โมน (ไซโตไคนิน) และของเสียอื่น ๆ ของรากถูกรบกวน ทั้งหมดนี้คุกคามการตายของพืช นี่คือจุดที่ระบบป้องกันเอทิลีนเริ่มทำงาน ภายใต้สภาวะของภาวะไร้ออกซิเจน การเปลี่ยน ACC เป็นเอทิลีนในรากจะหยุดลง ACC เข้ามาโดยเป็นส่วนหนึ่งของน้ำนม ซึ่งเป็นสารละลายที่มาจากรากสู่ยอด ไปจนถึงอวัยวะเหนือพื้นดินซึ่งไม่มีขาด O2 และกลายเป็นเอทิลีนที่นั่น เอทิลีนกระตุ้นให้เกิด epinasty ในหน่อ - การเปลี่ยนแปลงมุมเอียงของก้านใบกับลำต้นซึ่งเป็นผลมาจากการที่ใบร่วงหล่นห่างจากการกระทำของแสงแดดโดยตรง ในเวลาเดียวกัน ใบไม้จะร้อนน้อยลงและระเหยน้ำน้อยลง เอทิลีนกระตุ้นการก่อตัวของรากบนลำต้น ซึ่งไม่ได้ทำหน้าที่ดูดซับ แต่ดำเนินกระบวนการสังเคราะห์เฉพาะที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของหน่อ รวมถึงการคืนอุปทานของไซโตไคนินไปยังอวัยวะเหนือพื้นดิน นอกจากนี้ เอทิลีนยังกระตุ้นให้เกิดการสร้าง aerenchyma ในลำต้น ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่ O2 เข้าสู่รากจากลำต้น และทำให้มั่นใจว่าพวกมันจะมีกิจกรรมที่สำคัญตามปกติ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเอทิลีนช่วยให้พืชปรับตัวเข้ากับสภาวะการขาดออกซิเจนในบริเวณรากที่เกิดขึ้นเมื่อดินถูกน้ำท่วมได้อย่างไร

ในช่วงชีวิตปกติของพืช เอทิลีนจะถูกสังเคราะห์อย่างแข็งขันในผลไม้สุกและใบแก่ สิ่งนี้เป็นสิ่งที่เข้าใจได้: มันกระตุ้นให้ผลไม้สุก การชราภาพ และใบไม้ร่วง อย่างไรก็ตามการสังเคราะห์เอทิลีนในระดับสูงก็เป็นลักษณะของเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อเจริญซึ่งเป็นโซนของการแบ่งเซลล์ สิ่งนี้ยังคงอธิบายได้ยาก การสังเคราะห์เอทิลีนในพืชเกิดจากออกซินที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งเกิดขึ้นที่ระดับการเหนี่ยวนำของยีน ACC synthase เอทิลีนสังเคราะห์จะยับยั้งปฏิกิริยาที่เกิดจากออกซิน ตัวอย่างเช่น ในช่วงความเข้มข้นที่กำหนด ออกซินจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของราก ส่วนเกินทำให้เกิดการสังเคราะห์เอทิลีนซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของราก ดังนั้นเอทิลีนจึงรวมอยู่ในการควบคุมการออกซินของโรงงานตามหลักการป้อนกลับ เอทิลีนมีบทบาทเช่นเดียวกันในการตอบสนองของพืชต่อไซโตไคนินที่มีความเข้มข้นสูง

เอทิลีนเป็นฮอร์โมนความเครียดทางกล

การปล่อยเอทิลีนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับผลกระทบทางกลต่อเซลล์พืช ให้เรายกตัวอย่างการตอบสนองของต้นกล้าถั่วที่ Nelyubov สังเกต จนกว่าเชื้อโรคจะไปถึงพื้นผิว เซลล์ที่บอบบางของเนื้อเยื่อปลายยอดจะต้องได้รับการปกป้องจากความเสียหาย ดังนั้นจึงมีการโค้งงอและเกิดเป็นวงยอด ไม่ใช่เนื้อเยื่อที่เติบโตผ่านดิน แต่เป็นพื้นที่ที่อยู่ด้านล่างที่แข็งแรงกว่า

เมื่อมีสิ่งกีดขวางทางกล (หิน) ปรากฏขึ้นบนเส้นทางของต้นกล้า ต้นกล้าจะปล่อยเอทิลีนออกมามากขึ้น ความยาวจะหยุดการเจริญเติบโตและเริ่มหนาขึ้น ต้นกล้าพยายามเอาชนะอุปสรรคโดยการเพิ่มแรงกดดัน หากทำได้สำเร็จ ความเข้มข้นของเอทิลีนจะลดลงและความยาวจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง แต่หากอุปสรรคใหญ่เกินไป การผลิตเอทิลีนก็จะเพิ่มขึ้นอีก ต้นกล้าเบี่ยงเบนไปจากแนวตั้งและเดินไปรอบ ๆ ก้อนกรวด

ในอากาศความเข้มข้นของเอทิลีนจะลดลง ต้นกล้าจะแยกเนื้อเยื่อปลายยอดออก และการพัฒนาของใบก็เริ่มขึ้น

เอทิลีนและสัมผัส

จนถึงปี 1991 นักสรีรวิทยาของพืชมีแนวคิดที่ค่อนข้างคลุมเครือเกี่ยวกับวิธีที่พืชสัมผัสได้ เมื่อลบไลบรารี c-DNA พบว่าการฉีดพ่นพืช Arabidopsis thaliana ด้วยน้ำทำให้เกิดการสังเคราะห์ RNA ของผู้ส่งสารใหม่ หลังจากผ่านไป 10-15 นาที ระดับของพวกมันก็เพิ่มขึ้นหลายร้อยครั้ง

การฉีดพ่นเป็นปัจจัยที่ซับซ้อน: ความชื้นในอากาศเปลี่ยนแปลง เกิดเงาจากไอน้ำ และในที่สุด ใบไม้ก็จะถูกความเครียดทางกล มีการศึกษาแต่ละปัจจัยแยกกัน ปรากฎว่าความชื้นไม่ได้มีบทบาทใด ๆ แต่ถ้าพืชถูกถูด้วยแท่งแก้ว มันจะรู้สึกได้ และภายใน 10-15 นาที มันจะตอบสนองต่อการแสดงออกของ mRNA ใหม่ ยีนที่ค้นพบถูกกำหนดให้เป็น TCH1, TCH2, TCH3, TCH4, TCH5 (จาก English touch)

หากคุณคลุมมันด้วยหมวกสีดำโดยไม่ได้สัมผัสต้นไม้ ระดับของเมทริกซ์ TCH ในนั้นก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน การสร้างเอฟเฟกต์เสียงที่ทรงพลังเพียงพอไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ต้องการ: TCH Messenger RNA ไม่ปรากฏในเซลล์

ยีนมีหน้าที่รับผิดชอบอะไรบ้างผลิตภัณฑ์ที่ปรากฏในเซลล์เมื่อสัมผัส? พวกมันดูคล้ายกันมากกับโปรตีนที่จับกับแคลเซียมซึ่งเป็นที่รู้จัก - คาลโมดูลิน โปรตีนเหล่านี้ร่วมกับ Ca 2+ กระตุ้นการทำงานของโครงร่างโครงร่างและส่งเสริมการเปลี่ยนจากโซลเป็นเจลของโครงสร้างหลายอย่างในเซลล์พืช พืชที่มักถูกรบกวนด้วยแท่งแก้วจะล้าหลังอย่างเห็นได้ชัดในการเติบโตจากพืชที่ไม่ได้สัมผัส อย่างไรก็ตาม พวกมันกลับกลายเป็นว่ามีความแข็งแรงและแข็งตัวทางกลไกมากขึ้น

ผลิตภัณฑ์โปรตีนของยีน TCH 4 กลายเป็นไซโลกลูแคน เอนโดทรานส์ไกลโคซิเลส การสังเคราะห์โปรตีนนี้สามารถกระตุ้นโดยบราสซิโนสเตอรอยด์ได้เช่นกัน ผลเช่นเดียวกันนี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยการเติมเอทิลีน ในเวลาเดียวกัน การสังเคราะห์โปรตีน TCH ที่มีผลผูกพันกับ Ca ก็เกิดขึ้นเช่นกัน

เอทิลีนและสมานแผล

พืชหลายชนิดสร้างแลคติเฟอร์ที่มีน้ำยาง (ยางธรรมชาติ) อย่างไรก็ตาม ยางจะไม่ "แข็งตัว" ภายในเครื่องรีดนม (เช่นเดียวกับที่เลือดไม่จับตัวเป็นก้อนในหลอดเลือด) แต่ทันทีที่พืชได้รับความเสียหาย น้ำยางก็จะปรากฏขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วและอุดตันบริเวณที่เกิดความเสียหาย น้ำยางจะเกาะสปอร์ของเชื้อราและแบคทีเรีย แข็งตัวในเครื่องมือปากของแมลง หรือเกาะติดกับหยดยางที่หลุดออกมา

เป็นเวลานานแล้วที่ไม่มีใครรู้ว่าอะไรทำให้น้ำยางแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อพืชได้รับความเสียหาย หากไม่ใช่เพื่อความต้องการทางการเกษตร ในพื้นที่ปลูก hevea การแข็งตัวของน้ำยางเป็นกระบวนการที่เป็นอันตราย: คุณต้องบากลำต้นของต้นไม้ใหม่ แทนที่ภาชนะสำหรับเก็บยางในสถานที่ใหม่ ซึ่งสร้างงานที่ไม่จำเป็นมากมาย

ปรากฎว่าน้ำยางแข็งตัวภายใต้การกระทำของเอทิลีน มีบทบาทสำคัญในโปรตีนรองของน้ำยาง - เฮวีน การบ่มน้ำยางสามารถควบคุมได้ในระดับหนึ่งโดยการบำบัดพืชด้วยสารยับยั้งการสังเคราะห์เอทิลีน สารยับยั้งที่รู้จักกันดีที่สุดคือซิลเวอร์ไอออน แต่ก็มีราคาถูกกว่าด้วย ดังนั้นในโรงงานยาง เอทิลีนจึงส่งเสริมการรักษาความเสียหายทางกล

นอกจากนี้ภายใต้การกระทำของเอทิลีนจะมีการเปิดใช้งานเนื้อเยื่อพิเศษบริเวณรอบแผล แคมเบียมไม้ก๊อกก่อตัวขึ้น ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นของไม้ก๊อกใต้น้ำที่แยกเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดี (ที่มีชีวิต) ออกจากเนื้อเยื่อที่เป็นโรค (ที่ตายแล้ว) ไม้ก๊อกมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำสูง ซึ่งทำให้สามารถหยุดการแพร่กระจายของเชื้อราและแบคทีเรียที่เข้าไปในแผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปกป้องเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีจากการระเหยมากเกินไป

ขนาดและตำแหน่งของการก่อตัวของรอบแผลแตกต่างกันไปในพืชแต่ละชนิด ดังนั้นปอดเวิร์ตจึงสร้างเยื่อบุแผลห่างจากบริเวณที่เสียหายไม่กี่มิลลิเมตร (เช่นจากเชื้อรา) บริเวณใบที่ล้อมรอบด้วยเยื่อบุที่บาดเจ็บหลุดออกไป

ในเมล็ดถั่ว เปลือกใบที่ได้รับบาดเจ็บที่โคนใบจะทำงาน และพืชจะเสียสละส่วนที่เสียหายของใบประกอบเพื่อความปลอดภัยของต้นทั้งต้น

ดูเหมือนว่าบริเวณรอบแผลจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อถูกแบคทีเรียและเชื้อราโจมตีเท่านั้น แต่เมื่อถูกแมลงและเห็บโจมตีก็มีบทบาทสำคัญ ภายใต้การกระทำของเอทิลีนจะเกิด "ใบไม้ร่วง" ในท้องถิ่น - ใบไม้ที่เสียหายจะตกลงสู่พื้นพร้อมกับศัตรูพืช สัตว์รบกวนมีโอกาสน้อยที่จะกลับคืนสู่มงกุฎอีกครั้ง ตัวอย่างเช่นสังเกต "การร่วงหล่นของใบไม้" ในการป้องกันในดอกกุหลาบเมื่อถูกไรเดอร์โจมตี

การควบคุมการร่วงของใบไม้ในเขตอบอุ่น

เอทิลีนควบคุมปรากฏการณ์ใบไม้ร่วง ปฏิกิริยานี้สร้างความประทับใจให้กับนักสรีรวิทยาของพืชมากจนบางครั้งเอทิลีนถือเป็นฮอร์โมนของการแก่ของพืช ปรากฏการณ์ใบไม้ร่วงไม่ได้เป็นเพียงการแก่ชราเท่านั้น ดังนั้นในเขตร้อนใบไม้แต่ละใบมีอายุ 3-4 ปี (มักจะมากกว่านั้น) อายุใบที่สั้นลงสัมพันธ์กับปฏิกิริยาป้องกันต่อความเครียดทางกล

เมื่อใบไม้ร่วงจะเกิดบาดแผลเปิดจำนวนมากที่จุดเกาะติด เพื่อให้ใบแยกออกจากกันโดยไม่เป็นอันตรายต่อพืชทั้งหมด จึงมีการสร้างชั้นแยกที่ฐาน การทำงานของมันแทบจะเหมือนกับการทำงานของขอบแผลเลย สถานที่แห่งความเสียหายในอนาคตถูกปิดด้วยไม้ก๊อกเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านบนจะคลายตัวและเปราะบางแผ่นงานก็หลุดออกไป เพื่อคลายผนังเซลล์ เพคติเนสจะถูกหลั่งเข้าไป ในระหว่างการแยกเพคตินสารออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาจะถูกปล่อยออกมา - โอลิโกแซ็กคารินซึ่งกระตุ้นให้ผนังเซลล์อ่อนตัวลง

ใบไม้ที่กำลังเตรียมการร่วงหล่นจะถ่ายเทสารประกอบไนโตรเจนและคาร์โบไฮเดรตไปยังส่วนอื่นๆ ของพืช คลอโรฟิลล์ถูกทำลายและใบเปลี่ยนเป็นสีเหลือง สารที่เป็นอันตรายสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อซึ่งจะถูกกำจัดออกจากพืชเมื่อใบไม้ร่วง

ดังนั้นปรากฏการณ์ใบไม้ร่วงและการป้องกันความเสียหายจึงมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ในกรณีที่ใบไม้ร่วงในละติจูดพอสมควร เราจะเห็นการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่คาดการณ์ไว้ ในฤดูหนาวใบไม้ได้รับความเสียหายจากน้ำค้างแข็งมีหิมะตกทำให้มีภาระทางกลเพิ่มขึ้นบนกิ่งก้าน อย่างที่เคยเป็นมา พืชจะ "มองเห็น" ความเครียดทางกลในอนาคตและหลุดออกจากใบไม้ล่วงหน้า ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่กระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียใบไม้ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวและมีหิมะตกในฤดูหนาวอยู่ภายใต้การควบคุมของเอทิลีน (Prokhorov, 1978)

การก่อตัวและการสุกของผลไม้

จุดเริ่มต้นของชีวิตของทารกในครรภ์ยังคงอยู่ในดอกไม้และแม่นยำยิ่งขึ้นในรังไข่ เม็ดละอองเรณูตกลงบนพื้นผิวของมลทิน พวกมันเริ่มงอกและกดบนเนื้อเยื่อนำไฟฟ้าของคอลัมน์โดยอัตโนมัติเพื่อไปถึงออวุลที่ซ่อนอยู่ในส่วนลึกของเกสรตัวเมีย ตามธรรมชาติแล้วในระหว่างการงอกของเรณูเนื้อเยื่อของคอลัมน์จะเริ่มปล่อยเอทิลีนออกมา

ส่วนต่างๆ ของดอกไม้ตอบสนองต่อสัญญาณเอทิลีนต่างกัน ดังนั้นอวัยวะทั้งหมดที่ดึงดูดแมลงผสมเกสรจึงตายหรือเปลี่ยนสี ในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังการผสมเกสร กลีบดอกผักบุ้งจะสูญเสียความขุ่นและจางหายไป ในกลีบดอกของดอกลิลลี่ ชั้นที่แยกจะถูกเปิดใช้งานที่ฐานและร่วงหล่น (เปรียบเทียบกับปรากฏการณ์ใบไม้ร่วง) ในปอดเวิร์ต ค่า pH (ความเป็นกรด) ของน้ำแวคิวโอลาร์จะเปลี่ยนไป และดอกไม้จะเปลี่ยนจากสีชมพูเป็นสีน้ำเงิน ใน Calla (Calla palustris) เอทิลีนทำให้ม่านเปลี่ยนสีจากสีขาวเป็นสีเขียว ในอนาคตโรงงานจะใช้กาบเป็นแหล่งของการดูดซึมแสงเพิ่มเติมสำหรับการพัฒนาผลไม้ โปรดทราบว่าในบางกรณีเอทิลีนทำให้เกิดการทำลายคลอโรฟิลล์ ทำให้ใบเหลืองและใบไม้ร่วง ในขณะที่ในกรณีอื่นๆ จะช่วยเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสง

เกสรตัวผู้จะเหี่ยวเฉาภายใต้การกระทำของเอทิลีน และรังไข่จะเริ่มเติบโตอย่างแข็งขันเพื่อดึงดูดสารอาหารใหม่

เอทิลีนมีความสำคัญอย่างยิ่งในขั้นตอนสุดท้ายของการสุกของผลไม้ฉ่ำ เอฟเฟกต์ที่พิจารณาเกือบทั้งหมด "เล่น" ที่นี่ ทารกในครรภ์หยุดการเจริญเติบโต (เช่นเดียวกับต้นกล้าที่สะดุดกับสิ่งกีดขวาง) เซลล์ของทารกในครรภ์เริ่มหลั่งเพคติเนสเข้าไปในอะโปพลาส - ผลไม้จะนิ่ม นอกจากนี้ยังมีการสร้างชิ้นส่วนของเพกติน - โอลิโกแซ็กคารินที่มีฤทธิ์ทางสรีรวิทยา ที่ขาของผลไม้จะมีการเปิดใช้งานชั้นการแยกและเกิดเยื่อหุ้มแผล (เช่นในใบไม้ร่วง) ค่า pH เปลี่ยนแปลง - ผลไม้จะมีสภาพเป็นกรดน้อยลงและสีของพวกมันก็เปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีเหลืองหรือสีแดงมากขึ้น (เช่น กลีบดอกของพืชบางชนิด)

โปรดทราบว่าผลไม้ที่เสียหายจะสุกและร่วงเร็วกว่าผลไม้ชนิดอื่น ความเครียดทางกลไกเกิดจากนก ตัวอ่อนของแมลง หรือเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคจากพืช เช่นเดียวกับในกรณีของใบไม้ ต้นไม้มักจะทิ้งผลไม้คุณภาพต่ำเพื่อให้ผลไม้ที่เหลือมีสุขภาพที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

การทำให้ผลไม้สุกภายใต้อิทธิพลของเอทิลีนนั้นเป็นปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาแบบยึดเอาเสียก่อนเช่นเดียวกับการร่วงของใบไม้ ผลไม้ฉ่ำแพร่กระจายโดยนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับผลไม้เมื่อรับประทาน และพืชจะผลิตเอทิลีนล่วงหน้า

ความสามารถในการเร่งการสุกของผลไม้ถูกค้นพบในเอทิลีนเมื่อนานมาแล้ว ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 20 และตั้งแต่นั้นมาก็มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ในระหว่างการขนส่ง สิ่งสำคัญคือผลไม้จะต้องคงความแน่นและเป็นสีเขียว เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาจะถูกขนส่งในภาชนะที่มีการระบายอากาศ ปกป้องผลไม้จากความเสียหายทางกลที่ทำให้เกิดการสังเคราะห์เอทิลีน นอกจากนี้ การสังเคราะห์เอทิลีนจะช้าลงที่อุณหภูมิต่ำและที่ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศสูง โดยหลักการแล้ว สารยับยั้งการสังเคราะห์เอทิลีนก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน หากไม่ใช่เพราะความเป็นพิษต่อมนุษย์ สถานที่เดียวที่ใช้สารยับยั้งคือในการจัดเก็บไม้ตัดดอก ในฮอลแลนด์ ดอกไม้ไม่ได้ถูกวางไว้ในน้ำธรรมดา แต่อยู่ในสารละลายพิเศษซึ่งนอกเหนือจากเกลือแร่ ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ด้วยแสง และน้ำยาฆ่าเชื้อ ยังมีสารยับยั้งการสังเคราะห์เอทิลีน ด้วยความช่วยเหลือของสารเติมแต่งดังกล่าว พ่อค้าจึงสามารถรักษาช่อดอกไม้ให้คงความสดได้หลายวัน

เพื่อป้องกันการก่อตัวของเอทิลีนในผลไม้จะได้รับการกลายพันธุ์ที่มีการสังเคราะห์เอทิลีนบกพร่อง ได้รับพันธุ์มะเขือเทศที่มีพื้นฐานมาจากการกลายพันธุ์ดังกล่าวแล้ว มะเขือเทศเหล่านี้สามารถเก็บไว้ได้นานมากและขนส่งได้ในระยะทางไกล ก่อนขายไม่นาน พวกเขาจะรักษาด้วยเอทิลีนและผลไม้จะสุกเร็ว อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ช่วยลดรสชาติของผลไม้ได้อย่างมาก

มีคำกล่าวว่าแอปเปิ้ลเน่าหนึ่งผลจะเสียทั้งถัง มันเป็นอย่างนั้นจริงๆ แอปเปิ้ลเน่าทำหน้าที่เป็นแหล่งของเอทิลีน ซึ่งทำให้เนื้อเยื่อในแอปเปิ้ลชนิดอื่นอ่อนตัวลง ยิ่งไปกว่านั้น ผลไม้แต่ละชนิดจะเริ่มผลิตเอทิลีนของตัวเองเมื่อสุก และ "ปฏิกิริยาลูกโซ่" ของการผลิตเอทิลีนเริ่มต้นขึ้นในถัง



คำตอบ:เอทิลีนเป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวจำนวนหนึ่งโดยมีพันธะคู่หนึ่งพันธะ: สูตร -
แก๊ส แทบไม่มีกลิ่น ละลายในน้ำได้ไม่ดี ในอากาศจะลุกเป็นไฟ ขอบคุณที่ปรากฏตัว
- พันธะเอทิลีนจะเข้าสู่ปฏิกิริยาเพิ่มเติมได้ง่าย:
(ไดโบรโมอีเทน)
(เอทิลแอลกอฮอล์) เนื่องจากมีพันธะคู่ โมเลกุลเอทิลีนจึงสามารถรวมตัวเข้าด้วยกันจนเกิดเป็นสายโซ่ที่มีความยาวมาก (จากโมเลกุลเริ่มต้นหลายพันโมเลกุล) ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน:
โพลีเอทิลีนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน มันไม่ได้ใช้งานมาก ไม่เอาชนะ มีการประมวลผลอย่างดี ตัวอย่าง: ท่อ ภาชนะ (ถัง กล่อง) วัสดุฉนวน ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ แก้ว ของเล่น และอื่นๆ อีกมากมาย โปรโตซัวอื่นๆ ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวเป็นโพรพิลีน:
ในระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะเกิดโพลีโพรพีลีนซึ่งเป็นโพลีเมอร์ พอลิเมอร์มีคุณสมบัติสะสมและการประยุกต์ใช้กับโพลีเอทิลีนคล้ายคลึงกัน

โพรพิลีนมีความทนทานมากกว่าโพลีเอทิลีน ดังนั้นจึงใช้ในการผลิตชิ้นส่วนหลายชิ้นสำหรับเครื่องจักรหลายประเภท รวมถึงชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำหลายอย่าง เช่น บันไดเลื่อน โพรพิลีนประมาณ 40% ถูกแปรรูปเป็นเส้นใย

ในบรรดาผู้ปลูกผักที่มีส่วนร่วมอย่างมืออาชีพในการเพาะปลูกและจัดหาพืชผล เป็นเรื่องปกติที่จะเก็บผลไม้ที่ยังไม่ผ่านระยะสุกงอม วิธีนี้ช่วยให้คุณเก็บผักและผลไม้ได้นานขึ้น และขนส่งในระยะทางไกลได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ เนื่องจากกล้วยเขียวหรือมะเขือเทศมักไม่เป็นที่ต้องการอย่างมากในหมู่ผู้บริโภคทั่วไป และการสุกตามธรรมชาติอาจใช้เวลานาน ก๊าซจึงถูกใช้เพื่อเร่งกระบวนการ เอทิลีนและ อะเซทิลีน. เมื่อมองแวบแรก วิธีการนี้อาจน่าสับสน แต่เมื่อเจาะลึกเข้าไปในสรีรวิทยาของกระบวนการแล้ว ก็ชัดเจนว่าเหตุใดผู้ปลูกผักยุคใหม่จึงใช้เทคโนโลยีนี้อย่างแข็งขัน

ฮอร์โมนเร่งแก๊สสำหรับผักและผลไม้

อิทธิพลของก๊าซเฉพาะต่ออัตราการสุกของพืชถูกสังเกตเห็นครั้งแรกโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย Dmitry Nelyubov ซึ่งเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 พิจารณาการพึ่งพา "ความสุก" ของมะนาวกับบรรยากาศในห้อง ปรากฎว่าในโกดังที่มีระบบทำความร้อนแบบเก่าซึ่งไม่แน่นมากและปล่อยให้ไอน้ำขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ มะนาวจะสุกเร็วกว่ามาก จากการวิเคราะห์ง่ายๆ พบว่าผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากเอทิลีนและอะเซทิลีนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไอน้ำที่เล็ดลอดออกมาจากท่อ

ในตอนแรกการค้นพบดังกล่าวถูกละเลยโดยผู้ประกอบการ มีเพียงนักประดิษฐ์ที่หายากเท่านั้นที่พยายามทำให้โรงเก็บของพวกเขาอิ่มตัวด้วยก๊าซเอทิลีนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต เฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เท่านั้น "ฮอร์โมนก๊าซ" สำหรับผักและผลไม้ถูกนำมาใช้โดยองค์กรขนาดใหญ่พอสมควร

ในการใช้เทคโนโลยีนี้มักจะใช้กระบอกสูบซึ่งระบบวาล์วช่วยให้คุณปรับการปล่อยก๊าซได้อย่างแม่นยำและบรรลุความเข้มข้นที่ต้องการในห้อง สิ่งสำคัญมากคือต้องกำจัดอากาศธรรมดาซึ่งมีออกซิเจนซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์หลักสำหรับผลผลิตทางการเกษตรออกจากที่เก็บ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการเปลี่ยนออกซิเจนด้วยสารอื่นถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษาไม่เพียง แต่ผลไม้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์อาหารอื่น ๆ เช่นเนื้อสัตว์ปลาชีส ฯลฯ เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ตามรายละเอียด

เหตุใดก๊าซเอทิลีนจึงเรียกว่าก๊าซ "กล้วย"

ดังนั้นสภาพแวดล้อมเอทิลีนช่วยให้คุณเร่งกระบวนการทำให้ผักและผลไม้สุกเร็วขึ้น แต่ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? ความจริงก็คือในกระบวนการสุกหลายวัฒนธรรมปล่อยสารพิเศษซึ่งก็คือเอทิลีนซึ่งเมื่อเข้าสู่สิ่งแวดล้อมจะไม่เพียงส่งผลกระทบต่อแหล่งที่มาของการปล่อยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเพื่อนบ้านด้วย

ดังนั้นแอปเปิ้ลจึงช่วยในการสุก

ทารกในครรภ์แต่ละประเภทจะหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตในปริมาณที่แตกต่างกัน สิ่งที่แตกต่างกันมากที่สุดในแง่นี้คือ:

• แอปเปิ้ล;
• แพร์;
• แอปริคอต;
• กล้วย.

หลังเข้ามาในประเทศของเราเอาชนะระยะทางไกลดังนั้นพวกมันจึงไม่ถูกขนส่งในรูปแบบสุกงอม เพื่อให้เปลือกกล้วยมีสีเหลืองสดใสตามธรรมชาติ ผู้ประกอบการจำนวนมากจึงนำเปลือกกล้วยไปไว้ในห้องพิเศษที่เต็มไปด้วยเอทิลีน วงจรของการประมวลผลดังกล่าวใช้เวลาเฉลี่ย 24 ชั่วโมง หลังจากนั้นกล้วยก็จะได้รับการเร่งให้สุกเร็วขึ้น สิ่งที่น่าสนใจคือหากไม่มีขั้นตอนดังกล่าว ผลไม้โปรดของเด็กและผู้ใหญ่หลายคนจะอยู่ในสภาพกึ่งสุกเป็นเวลานาน ดังนั้นในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้แก๊ส "กล้วย"

ส่งเพื่อการสุก

วิธีสร้างความเข้มข้นของก๊าซที่ต้องการในห้องเก็บผลไม้

มีการระบุไว้ข้างต้นแล้วว่าโดยปกติจะใช้ถังแก๊สเพื่อให้เอทิลีน / อะเซทิลีนมีความเข้มข้นตามที่ต้องการในห้องเก็บผักและผลไม้ เพื่อประหยัดเงิน บางครั้งผู้ปลูกผักบางรายหันไปใช้วิธีอื่น ในห้องที่มีผลไม้จะมีการวางแคลเซียมคาร์ไบด์ชิ้นหนึ่งซึ่งมีน้ำหยดที่ความถี่ 2-3 หยดต่อชั่วโมง ผลที่ตามมา ปฏิกิริยาเคมีอะเซทิลีนจะถูกปล่อยออกมา ค่อยๆ เติมเต็มบรรยากาศภายใน

วิธีการ "ปู่" ดังกล่าวแม้ว่าจะน่าดึงดูดด้วยความเรียบง่าย แต่ก็เป็นเรื่องปกติสำหรับครัวเรือนส่วนบุคคลเนื่องจากไม่อนุญาตให้มีความเข้มข้นของก๊าซในห้องที่แน่นอน ดังนั้นในองค์กรขนาดกลางและขนาดใหญ่ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการคำนวณปริมาณ "ฮอร์โมนก๊าซ" ที่ต้องการสำหรับพืชแต่ละชนิดจึงมักใช้ต้นบอลลูน

การก่อตัวที่ถูกต้อง สภาพแวดล้อมของก๊าซในการจัดเก็บและการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารมีบทบาทอย่างมาก ทำให้คุณสามารถปรับปรุงรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ รสชาติ และเพิ่มอายุการเก็บได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการบรรจุและจัดเก็บผลิตภัณฑ์ในบทความชุดเกี่ยวกับส่วนผสมของก๊าซอาหาร และคุณสามารถสั่งซื้อผลิตภัณฑ์เหล่านี้โดยเลือกก๊าซที่ต้องการ และรับคำแนะนำเกี่ยวกับการใช้งานที่เหมาะสม หากต้องการ