Лепшыя цэны на раслінны гармон індол-3-воцатную кіслату Iaa

Натура

Індолуксусная кіслата — арганічнае рэчыва. Чыстыя прадукты ўяўляюць сабой бясколерныя крышталі лісця або крышталічныя парашкі. Пад уздзеяннем святла яна набывае ружовы колер. Тэмпература плаўлення 165-166℃ (168-170℃). Растваральная ў бязводным этаноле, этылацэтацетаце, дыхлараэтане, растваральная ў эфіры і ацэтоне. Нерастваральная ў бензоле, талуоле, бензіне і хлараформе. Нерастваральная ў вадзе, яе водны раствор можа раскладацца пад уздзеяннем ультрафіялетавага выпраменьвання, але ўстойлівая да бачнага святла. Соль натрыю і калію больш устойлівыя, чым сама кіслата, і лёгка растваральныя ў вадзе. Лёгка дэкарбаксілюецца да 3-метыліндолу (скаціну). Яна мае дваістае ўздзеянне на рост раслін, і розныя часткі расліны маюць розную адчувальнасць да яе, звычайна корань большы за пупышку, а пупышка большая за сцябло. Розныя расліны маюць розную адчувальнасць да яе.

Спосаб падрыхтоўкі

3-індолавы ацэтанітрыл утвараецца ў выніку рэакцыі індолу, фармальдэгіду і цыяніду калію пры тэмпературы 150℃, ціску 0,9~1 МПа, а затым гідралізуецца гідраксідам калію. Або ў выніку рэакцыі індолу з гліколевай кіслатой. У аўтаклаве з нержавеючай сталі аб'ёмам 3 л дадаюць 270 г (4,1 моль) 85% гідраксіду калію, 351 г (3 моль) індолу, а затым павольна дадаюць 360 г (3,3 моль) 70% воднага раствора гідраксівоцатнай кіслаты. Награваюць пры тэмпературы 250℃, памешваюць на працягу 18 гадзін. Астуджаюць да тэмпературы ніжэй за 50℃, дадаюць 500 мл вады і памешваюць пры тэмпературы 100℃ на працягу 30 хвілін да растварэння індол-3-ацэтату калію. Астуджаюць да 25℃, выліваюць матэрыял аўтаклава ў ваду і даліваюць ваду, пакуль агульны аб'ём не дасягне 3 л. Водны пласт экстрагавалі 500 мл этылавага эфіру, падкіслялі салянай кіслатой пры тэмпературы 20-30℃ і асадзілі індол-3-воцатнай кіслатой. Адфільтравалі, прамылі халоднай вадой, высушылі ў абароненым ад святла месцы, атрыманы прадукт у памеры 455-490 г.

Біяхімічнае значэнне

Маёмасць

Лёгка раскладаецца на святле і паветры, не захоўваецца доўга. Бяспечны для людзей і жывёл. Растваральны ў гарачай вадзе, этаноле, ацэтоне, эфіры і этылацэтаце, слаба раствараецца ў вадзе, бензоле, хлараформе; стабільны ў шчолачным растворы і спачатку раствараецца ў невялікай колькасці 95% спірту, а затым раствараецца ў вадзе да патрэбнай колькасці пры падрыхтоўцы з крышталізацыяй чыстага прадукту.

Выкарыстанне

Выкарыстоўваецца ў якасці стымулятара росту раслін і аналітычнага рэагента. 3-індолвоцатная кіслата і іншыя аўксінавыя рэчывы, такія як 3-індол ацэтальдэгід, 3-індол ацэтанітрыл і аскарбінавая кіслата, існуюць у прыродзе натуральным чынам. Папярэднікам біясінтэзу 3-індолвоцатнай кіслаты ў раслінах з'яўляецца трыптафан. Асноўная роля аўксіну заключаецца ў рэгуляванні росту раслін, не толькі для стымулявання росту, але і для інгібіравання росту і будаўніцтва органаў. Аўксін існуе ў раслінных клетках не толькі ў свабодным стане, але і ў звязаным аўксіне, які моцна звязаны з біяпалімернай кіслатой і г.д. Аўксін таксама ўтварае кан'югацыі са спецыяльнымі рэчывамі, такімі як індол-ацэтыл аспарагін, апентоза індол-ацэтыл глюкоза і г.д. Гэта можа быць метадам захоўвання аўксіну ў клетцы, а таксама метадам дэтоксікацыі для выдалення таксічнасці лішку аўксіну.

Эфект

Раслінны аўксін. Найбольш распаўсюджаным натуральным гармонам росту ў раслін з'яўляецца індолілацэтавая кіслата. Індолілацэтавая кіслата можа спрыяць утварэнню верхняй пупышкі парасткаў раслін, уцёкаў, расады і г.д. Яе папярэднікам з'яўляецца трыптафан. Індолілацэтавая кіслата - гэтагармон росту раслінСамацін мае шмат фізіялагічных эфектаў, якія звязаны з яго канцэнтрацыяй. Нізкая канцэнтрацыя можа спрыяць росту, высокая канцэнтрацыя будзе тармазіць рост і нават прывесці да гібелі расліны, гэта тармажэнне звязана з тым, ці можа ён выклікаць утварэнне этылену. Фізіялагічныя эфекты аўксіну праяўляюцца на двух узроўнях. На клеткавым узроўні аўксін можа стымуляваць дзяленне клетак камбію; стымуляваць падаўжэнне галін і тармазіць рост кораня; спрыяць дыферэнцыяцыі клетак ксілемы і флаэмы, спрыяць падаўжэнню каранёў і рэгуляваць марфагенез калюса. На ўзроўні органаў і ўсёй расліны аўксін дзейнічае ад расады да паспявання пладоў. Аўксін кантралюе падаўжэнне мезакатыля расады з зварачальным інгібіраваннем чырвоным святлом; калі індолуцтавая кіслата пераносіцца на ніжні бок галіны, галіна ўтварае геатрапізм. Фотатрапізм узнікае, калі індолуцтавая кіслата пераносіцца на асветлены бок галін. Індолуцтавая кіслата выклікае дамінаванне верхавіны. Затрымлівае старэнне лісця; Аўксін, нанесены на лісце, тармазіць ападанне, у той час як аўксін, нанесены на праксімальны канец ападання, спрыяе ападэнню. Аўксін спрыяе красаванню, стымулюе развіццё партенакарпіі і запавольвае паспяванне пладоў.

Ужыць

Індолілацэтавая кіслата мае шырокі спектр дзеяння і мноства спосабаў ужывання, але яна не часта выкарыстоўваецца, бо лёгка раскладаецца ўнутры раслін і па-за імі. На ранняй стадыі яе выкарыстоўвалі для стымулявання партенокарпнага развіцця і завязвання пладоў у памідорах. У стадыі цвіцення кветкі замочвалі ў вадкасці з канцэнтрацыяй 3000 мг/л для ўтварэння пладоў памідораў без костачак і паляпшэння хуткасці завязвання пладоў. Адным з самых ранніх спосабаў ужывання было стымуляванне ўкаранення чаранкоў. Замочванне асновы чаранкоў лекавым растворам з канцэнтрацыяй 100-1000 мг/л можа спрыяць утварэнню даданых каранёў чайнага дрэва, эўкаліпта, дуба, метасеквойі, перцу і іншых культур, а таксама паскараць хуткасць размнажэння. Для стымулявання ўкаранення расады рысу выкарыстоўваліся 1~10 мг/л індолілацэтавай кіслаты і 10 мг/л аксаміліну. Аднаразовае апырскванне хрызантэм вадкасцю з канцэнтрацыяй 25-400 мг/л (на працягу 9 гадзін фотаперыяду) можа перашкаджаць з'яўленню кветкавых пупышак і затрымліваць красаванне. Расце на працягу доўгага часу пад сонечным святлом, калі аднаразовае апырскванне канцэнтрацыяй 10⁻⁶ моль/л можа павялічыць колькасць жаночых кветак. Апрацоўка насення буракоў спрыяе прарастанню і павялічвае ўраджайнасць каранёвых клубняў і ўтрыманне цукру.

Уводзіны ў аўксін
Уводзіны

Аўксін (auxin) — гэта клас эндагенных гармонаў, якія змяшчаюць ненасычанае араматычнае кольца і бакавы ланцуг воцатнай кіслаты. Англійская абрэвіятура IAA, міжнародная агульная назва — індол-воцатная кіслата (IAA). У 1934 годзе Го Гэ і інш. вызначылі яго як індол-воцатную кіслату, таму індол-воцатную кіслату часта выкарыстоўваюць як сінонім аўксіну. Аўксін сінтэзуецца ў разгорнутым маладым лісці і апікальнай мерыстэме і назапашваецца зверху да падставы шляхам пераносу флаэмы на вялікія адлегласці. Карані таксама выпрацоўваюць аўксін, які транспартуецца знізу ўверх. У раслінах аўксін утвараецца з трыптафану праз шэраг прамежкавых прадуктаў. Асноўны шлях — праз індол-ацэтальдэгід. Індол-ацэтальдэгід можа ўтварацца шляхам акіслення і дэзамінавання трыптафану да індол-пірувату, а затым дэкарбаксілявацца, або ён можа ўтварацца шляхам акіслення і дэзамінавання трыптафану да трыптаміну. ​​Затым індол-ацэтальдэгід рэакісляецца да індол-воцатнай кіслаты. Іншы магчымы сінтэтычны шлях - пераўтварэнне трыптафану з індол-ацэтанітрылу ў індол-воцатную кіслату. Індол-воцатная кіслата можа быць інактываваная шляхам звязвання з аспарагінавай кіслатой да індол-ацэтыласпарагінавай кіслаты, іназітолу да індол-воцатнай кіслаты, да іназітолу, глюкозы да глюказіду і бялку да комплексу індол-воцатная кіслата-бялок у раслінах. Звязаная індол-воцатная кіслата звычайна складае 50-90% індол-воцатнай кіслаты ў раслінах, якая можа быць формай захоўвання аўксіну ў раслінных тканінах. Індол-воцатная кіслата можа раскладацца шляхам акіслення індол-воцатнай кіслаты, якая распаўсюджана ў раслінных тканінах. Аўксіны маюць шмат фізіялагічных эфектаў, якія звязаны з іх канцэнтрацыяй. Нізкая канцэнтрацыя можа спрыяць росту, высокая канцэнтрацыя будзе стрымліваць рост і нават прыводзіць да гібелі расліны, гэтае стрымліванне звязана з тым, ці можа ён выклікаць утварэнне этылену. Фізіялагічныя эфекты аўксіну праяўляюцца на двух узроўнях. На клеткавым узроўні аўксін можа стымуляваць дзяленне клетак камбію; стымуляваць падаўжэнне галінавых клетак і стрымліваць рост клетак кораня; Спрыяе дыферэнцыяцыі клетак ксілемы і флаэмы, стымулюе зрастанне каранёў і рэгулюе марфагенез калюса. На ўзроўні органаў і ўсёй расліны аўксін дзейнічае ад расады да паспявання пладоў. Аўксін кантралюе падаўжэнне мезакатыля расады з зварачальным інгібіраваннем чырвоным святлом; калі індолілацэтавая кіслата перамяшчаецца на ніжні бок галіны, галіна стварае геатрапізм. Фотатрапізм узнікае, калі індолілацэтавая кіслата перамяшчаецца на асветлены бок галін. Індолілацэтавая кіслата выклікае дамінаванне верхавіны. Затрымлівае старэнне лісця; Аўксін, нанесены на лісце, інгібіруе ападанне, у той час як аўксін, нанесены на праксімальны канец ападнення, спрыяе ападэнню. Аўксін спрыяе красаванню, індукуе развіццё партенакарпіі і затрымлівае паспяванне пладоў. Хтосьці прыдумаў канцэпцыю гарманальных рэцэптараў. Гарманальны рэцэптар - гэта буйны малекулярны кампанент клеткі, які спецыфічна звязваецца з адпаведным гармонам, а затым ініцыюе серыю рэакцый. Комплекс індолуксуснай кіслаты і рэцэптара мае два эфекты: па-першае, ён уздзейнічае на мембранныя бялкі, уплываючы на ​​падкісленне асяроддзя, транспарт іённага помпы і змяненне напружання, што з'яўляецца хуткай рэакцыяй (<10 хвілін); Другі - уздзеянне на нуклеінавыя кіслоты, выклікаючы змены клеткавай сценкі і сінтэз бялку, што з'яўляецца павольнай рэакцыяй (10 хвілін). Падкісленне асяроддзя з'яўляецца важнай умовай для росту клетак. Індолілацэтавая кіслата можа актываваць фермент АТФ (адэназінтрыфасфат) на плазматычнай мембране, стымуляваць выхад іёнаў вадароду з клеткі, зніжаць значэнне pH асяроддзя, так што фермент актывуецца, гідралізаваць поліцукрыд клеткавай сценкі, так што клеткавая сценка размякчаецца і клетка пашыраецца. Увядзенне індолілацэтавай кіслаты прывяло да з'яўлення спецыфічных паслядоўнасцей інфармацыйнай РНК (мРНК), якія змянілі сінтэз бялку. Апрацоўка індолілацэтавай кіслатой таксама змяніла эластычнасць клеткавай сценкі, дазваляючы працякаць росту клетак. Эфект стымулявання росту аўксіну ў асноўным заключаецца ў стымуляванні росту клетак, асабліва падаўжэння клетак, і не ўплывае на дзяленне клетак. Частка расліны, якая адчувае святловую стымуляцыю, знаходзіцца на кончыку сцябла, але частка, якая выгінаецца, знаходзіцца ў ніжняй частцы кончыка, таму што клеткі пад кончыкам растуць і пашыраюцца, і гэта найбольш адчувальны перыяд да аўксіну, таму аўксін аказвае найбольшы ўплыў на яе рост. Гармон росту тканін старэння не дзейнічае. Прычына, па якой аўксін можа спрыяць развіццю пладоў і ўкараненню чаранкоў, заключаецца ў тым, што аўксін можа змяніць размеркаванне пажыўных рэчываў у расліне, і больш пажыўных рэчываў атрымліваецца ў частцы з багатым размеркаваннем аўксіну, утвараючы цэнтр размеркавання. Аўксін можа выклікаць утварэнне бяскосцявых памідораў, таму што пасля апрацоўкі неаплодненых пупышак памідораў аўксінам завязь пупышкі памідора становіцца цэнтрам размеркавання пажыўных рэчываў, і пажыўныя рэчывы, якія выпрацоўваюцца ў выніку фотасінтэзу лісця, бесперапынна транспартуюцца да завязі, і завязь развіваецца.

Вытворчасць, транспарціроўка і размеркаванне

Асноўнымі часткамі сінтэзу аўксіну з'яўляюцца мерыстантныя тканкі, галоўным чынам маладыя пупышкі, лісце і насенне, якое развіваецца. Аўксін размеркаваны ва ўсіх органах расліннага цела, але адносна сканцэнтраваны ў частках актыўнага росту, такіх як колеапедыя, пупышкі, мерыстэма верхавіны кораня, камбій, насенне, якое развіваецца, і плады. Існуе тры спосабы транспарту аўксіну ў раслінах: латэральны транспарт, палярны транспарт і непалярны транспарт. Латэральны транспарт (транспарт аўксіну па заднім святле ў кончыку калеаптыля, выкліканы аднабаковым святлом, транспарт аўксіну зблізку зямлі ў каранях і сцеблах раслін пры папярочным руху). Палярны транспарт (ад верхняга канца марфалогіі да ніжняга канца марфалогіі). Непалярны транспарт (у спелых тканках аўксін можа непалярна транспартавацца праз флаэму).

Дваістасць фізіялагічнага дзеяння

Ніжэйшая канцэнтрацыя спрыяе росту, вышэйшая — тармозіць. Розныя органы раслін маюць розныя патрэбы ў аптымальнай канцэнтрацыі аўксіну. Аптымальная канцэнтрацыя складала каля 10E-10 моль/л для каранёў, 10E-8 моль/л для пупышак і 10E-5 моль/л для сцеблаў. Аналагі аўксіну (напрыклад, нафталінавая воцатная кіслата, 2,4-D і г.д.) часта выкарыстоўваюцца ў вытворчасці для рэгулявання росту раслін. Напрыклад, пры вырошчванні парасткаў фасолі для апрацоўкі парасткаў фасолі выкарыстоўваецца канцэнтрацыя, прыдатная для росту сцеблаў. У выніку карані і пупышкі тарможацца, а сцеблы, якія развіваюцца з гіпакатыля, вельмі добра развітыя. Перавага росту сцябла расліны на верхавіне вызначаецца транспартнымі характарыстыкамі раслін для аўксіну і дваістым фізіялагічным уздзеяннем аўксіну. Найбольш актыўнай часткай аўксіну з'яўляецца верхавінная пупышка сцябла расліны, але канцэнтрацыя аўксіну, які выпрацоўваецца на верхавіннай пупышцы, пастаянна транспартуецца да сцябла праз актыўны транспарт, таму канцэнтрацыя аўксіну ў самой верхавіннай пупышцы невысокая, а ў маладым сцябле яго канцэнтрацыя вышэйшая. Гэта найбольш падыходзіць для росту сцябла, але аказвае інгібіруючы ўплыў на пупышкі. Чым вышэйшая канцэнтрацыя аўксіну ў становішчы бліжэй да верхавіннай пупышкі, тым мацнейшы інгібіруючы ўплыў на бакавую пупышку, таму многія высокія расліны ўтвараюць форму пагады. Аднак не ўсе расліны маюць моцнае дамінаванне верхавіны, і некаторыя хмызнякі пачынаюць дэградаваць або нават памяншацца пасля развіцця верхавіннай пупышкі на працягу пэўнага перыяду часу, губляючы першапачатковае дамінаванне верхавіны, таму дрэвападобная форма хмызняку не з'яўляецца пагадай. Паколькі высокая канцэнтрацыя аўксіну мае эфект інгібіравання росту раслін, вытворчасць высокай канцэнтрацыі аналагаў аўксіну таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці гербіцыдаў, асабліва супраць двухдольных пустазелля.

Аналагі аўксіну: NAA, 2, 4-D. Паколькі аўксін у раслінах прысутнічае ў невялікіх колькасцях і яго няпроста захоўваць. Каб рэгуляваць рост раслін шляхам хімічнага сінтэзу, людзі знайшлі аналагі аўксіну, якія маюць падобны эфект і могуць вырабляцца масава, а таксама шырока выкарыстоўваюцца ў сельскагаспадарчай вытворчасці. Уплыў зямной гравітацыі на размеркаванне аўксіну: фонавы рост сцеблаў і рост каранёў абумоўлены зямной гравітацыяй, прычына ў тым, што зямная гравітацыя выклікае нераўнамернае размеркаванне аўксіну, які больш размеркаваны на блізкім баку сцябла і менш на заднім. Паколькі аптымальная канцэнтрацыя аўксіну ў сцябле была высокай, больш аўксіну на блізкім баку сцябла спрыяла яго росту, таму блізкі бок сцябла рос хутчэй, чым задні, і падтрымліваў рост сцябла ўверх. Для каранёў, паколькі аптымальная канцэнтрацыя аўксіну ў каранях вельмі нізкая, большая колькасць аўксіну паблізу зямлі аказвае інгібіруючы ўплыў на рост клетак каранёў, таму рост блізкага да зямлі боку адбываецца павольней, чым у тыльнага боку, і захоўваецца геатропны рост каранёў. Без гравітацыі карані не абавязкова растуць уніз. Уплыў бязважкасці на рост раслін: рост каранёў да зямлі і рост сцябла ад зямлі выклікаюцца зямной гравітацыяй, якая выклікана нераўнамерным размеркаваннем аўксіну пад уздзеяннем зямной гравітацыі. У бязважкасці космасу з-за страты гравітацыі рост сцябла страціць сваю адсталасць, і карані таксама страцяць характарыстыкі наземнага росту. Аднак перавага росту сцябла на верхавіне ўсё яшчэ існуе, і палярны транспарт аўксіну не залежыць ад гравітацыі.