Mellores prezos Hormona vexetal Ácido indol-3-acético Iaa

Natur

O ácido indolacético é unha substancia orgánica. Os produtos puros son cristais de follas incoloros ou pos cristalinos. Tórnase de cor rosada cando se expón á luz. Punto de fusión 165-166 ℃ (168-170 ℃). Soluble en etanol anhidro, acetato de etilo, dicloroetano, soluble en éter e acetona. Insoluble en benceno, tolueno, gasolina e cloroformo. Insoluble en auga, a súa solución acuosa pode descompoñerse pola luz ultravioleta, pero é estable á luz visible. O sal de sodio e o sal de potasio son máis estables que o propio ácido e son facilmente solubles en auga. Descarboxílase facilmente a 3-metilindol (escatina). Ten unha dualidade no crecemento das plantas e as diferentes partes da planta teñen diferente sensibilidade a el, xeralmente a raíz é máis grande que o gromo é máis grande que o talo. Diferentes plantas teñen diferente sensibilidade a el.

Método de preparación

O acetonitrilo 3-indol fórmase pola reacción do indol, o formaldehido e o cianuro de potasio a 150 ℃ e 0,9 ~ 1 MPa, e despois hidrolízase con hidróxido de potasio. Ou pola reacción do indol con ácido glicólico. Nun autoclave de aceiro inoxidable de 3 L, engadíronse 270 g (4,1 mol) de hidróxido de potasio ao 85 %, 351 g (3 mol) de indol e, a continuación, engadíronse lentamente 360 ​​g (3,3 mol) de solución acuosa de ácido hidroxiacético ao 70 %. Quentar a temperatura pechada a 250 ℃, axitando durante 18 h. Arrefriar por debaixo de 50 ℃, engadir 500 ml de auga e axitar a 100 ℃ durante 30 min para disolver o indol-3-acetato de potasio. Arrefriar a 25 ℃, verter o material do autoclave na auga e engadir auga ata que o volume total sexa de 3 L. A capa acuosa extraeuse con 500 ml de éter etílico, acidificouse con ácido clorhídrico a 20-30 ℃ e precipitouse con ácido indol-3-acético. Filtrárase, lavárase con auga fría e secárase lonxe da luz, obtendo 455-490 g de produto.

Importancia bioquímica

Propiedade

Descomponse facilmente á luz e ao aire, almacenamento non duradeiro. Seguro para persoas e animais. Soluble en auga quente, etanol, acetona, éter e acetato de etilo, lixeiramente soluble en auga, benceno, cloroformo; É estable en solución alcalina e primeiro disólvese nunha pequena cantidade de alcohol ao 95 % e despois disólvese en auga ata unha cantidade axeitada cando se prepara coa cristalización do produto puro.

Usar

Usado como estimulante do crecemento das plantas e reactivo analítico. O ácido 3-indolacético e outras substancias auxínicas como o 3-indolacetaldehído, o 3-indolacetonitrilo e o ácido ascórbico existen de forma natural. O precursor da biosíntese do ácido 3-indolacético nas plantas é o triptófano. A función básica da auxina é regular o crecemento das plantas, non só para promover o crecemento, senón tamén para inhibir o crecemento e a formación de órganos. A auxina non só existe en estado libre nas células vexetais, senón que tamén existe en auxina unida que está fortemente unida ao ácido biopolimérico, etc. A auxina tamén forma conxugacións con substancias especiais, como a indolacetilasparaxina, a apentosa indolacetilglicosa, etc. Este pode ser un método de almacenamento da auxina na célula e tamén un método de desintoxicación para eliminar a toxicidade do exceso de auxina.

Efecto

Auxina vexetal. A hormona de crecemento natural máis común nas plantas é o ácido indolacético. O ácido indolacético pode promover a formación do extremo superior da xema dos gromos das plantas, brotes, plántulas, etc. O seu precursor é o triptófano. O ácido indolacético é unhormona do crecemento vexetalA somatina ten moitos efectos fisiolóxicos, que están relacionados coa súa concentración. Unha baixa concentración pode promover o crecemento, unha alta concentración inhibirá o crecemento e mesmo fará que a planta morra, esta inhibición está relacionada coa capacidade de inducir a formación de etileno. Os efectos fisiolóxicos da auxina maniféstanse a dous niveis. A nivel celular, a auxina pode estimular a división celular do cambium; estimula o alongamento das células das ramas e inhibe o crecemento das células radiculares; promove a diferenciación das células do xilema e do floema, promove o corte do cabelo das raíces e regula a morfoxénese do calo. A nivel de órgano e de planta enteira, a auxina actúa desde a plántula ata a madurez do froito. A auxina controlou o alongamento do mesocotilo das plántulas con inhibición reversible da luz vermella; cando o ácido indolacético se transfire ao lado inferior da rama, esta producirá xeotropismo. O fototropismo ocorre cando o ácido indolacético se transfire ao lado retroiluminado das ramas. O ácido indolacético causa a dominancia do ápice. Retrasa a senescencia das follas; A auxina aplicada ás follas inhibía a abscisión, mentres que a auxina aplicada ao extremo proximal da abscisión promovía a abscisión. A auxina promove a floración, induce o desenvolvemento da partenocarpia e atrasa a maduración do froito.

Aplicar

O ácido indolacético ten un amplo espectro e moitos usos, pero non se usa habitualmente porque é doado degradarse dentro e fóra das plantas. Na fase inicial, utilizábase para inducir a partenocarpia e o cuaxado dos tomates. Na fase de floración, as flores empapábanse con 3000 mg/l de líquido para formar froitos de tomate sen sementes e mellorar a taxa de cuaxado. Un dos primeiros usos foi promover o enraizamento dos estacas. Empapar a base dos estacas con 100 a 1000 mg/l de solución medicinal pode promover a formación de raíces adventicias da árbore do té, eucalipto, carballo, metasequoia, pemento e outros cultivos, e acelerar a taxa de reprodución nutricional. Usáronse 1~10 mg/l de ácido indolacético e 10 mg/L de oxamilina para promover o enraizamento das mudas de arroz. De 25 a 400 mg/l de crisantemo en spray unha vez (en 9 horas de fotoperíodo) pode inhibir a aparición de botóns florais e atrasar a floración. Cultivando baixo moito sol a unha concentración de 10-5 mol/l pulverizada unha vez, pódese aumentar o número de flores femias. Tratar as sementes de remolacha promove a xerminación e aumenta o rendemento dos tubérculos radiculares e o contido de azucre.

Introdución á auxina
Introdución

A auxina (auxina) é unha clase de hormonas endóxenas que conteñen un anel aromático insaturado e unha cadea lateral de ácido acético, a abreviatura inglesa IAA, o nome común internacional, é ácido indolacético (IAA). En 1934, Guo Ge et al. identificárona como ácido indolacético, polo que é habitual usar a miúdo ácido indolacético como sinónimo de auxina. A auxina sintetízase nas follas novas estendidas e no meristemo apical, e acumúlase de arriba a abaixo mediante o transporte a longa distancia do floema. As raíces tamén producen auxina, que se transporta de abaixo cara arriba. A auxina nas plantas fórmase a partir do triptófano a través dunha serie de intermediarios. A ruta principal é a través do indolacetaldehído. O indolacetaldehído pode formarse mediante a oxidación e desaminación do triptófano a indolpiruvato e despois descarboxilarse, ou pode formarse mediante a oxidación e desaminación do triptófano a triptamina. O indolacetaldehído reoxidase entón a ácido indolacético. Outra posible ruta sintética é a conversión de triptófano a partir de indol acetonitrilo a ácido indolacético. O ácido indolacético pode inactivarse uníndose ao ácido aspártico para formar ácido indolacetilaspártico, ao inositol para formar ácido indolacético e a inositol, á glicosa para producir glucósido e á proteína para formar complexo ácido indolacético-proteína nas plantas. O ácido indolacético unido adoita representar entre o 50 e o 90 % do ácido indolacético nas plantas, que pode ser unha forma de almacenamento de auxina nos tecidos vexetais. O ácido indolacético pode descompoñerse mediante a oxidación do ácido indolacético, que é común nos tecidos vexetais. As auxinas teñen moitos efectos fisiolóxicos, que están relacionados coa súa concentración. Unha baixa concentración pode promover o crecemento, unha alta concentración inhibirá o crecemento e mesmo fará que a planta morra; esta inhibición está relacionada coa posibilidade de inducir a formación de etileno. Os efectos fisiolóxicos da auxina maniféstanse a dous niveis. A nivel celular, a auxina pode estimular a división celular do cambium; estimulando o alongamento das ramas e inhibindo o crecemento das raíces; Promove a diferenciación das células do xilema e do floema, promove o corte das raíces do cabelo e regula a morfoxénese do calo. A nivel de órgano e de planta enteira, a auxina actúa desde a plántula ata a madurez do froito. A auxina controlou o alongamento do mesocotilo da plántula con inhibición reversible da luz vermella; cando o ácido indolacético se transfire á parte inferior da rama, esta producirá xeotropismo. O fototropismo ocorre cando o ácido indolacético se transfire ao lado retroiluminado das ramas. O ácido indolacético causou a dominancia do ápice. Retrasa a senescencia das follas; A auxina aplicada ás follas inhibía a abscisión, mentres que a auxina aplicada ao extremo proximal da abscisión promovía a abscisión. A auxina promove a floración, induce o desenvolvemento da partenocarpia e retarda a maduración do froito. A alguén se lle ocorreu o concepto de receptores hormonais. Un receptor hormonal é un gran compoñente celular molecular que se une especificamente á hormona correspondente e logo inicia unha serie de reaccións. O complexo de ácido indolacético e receptor ten dous efectos: primeiro, actúa sobre as proteínas da membrana, afectando á acidificación do medio, ao transporte da bomba de ións e ao cambio de tensión, que é unha reacción rápida (< 10 minutos); O segundo é actuar sobre os ácidos nucleicos, causando cambios na parede celular e a síntese de proteínas, que é unha reacción lenta (10 minutos). A acidificación do medio é unha condición importante para o crecemento celular. O ácido indolacético pode activar o encima ATP (adenosina trifosfato) na membrana plasmática, estimular os ións de hidróxeno para que saian da célula, reducir o valor do pH do medio, de xeito que o encima se active, hidrolizar o polisacárido da parede celular, de xeito que a parede celular se abranda e a célula se expande. A administración de ácido indolacético provocou a aparición de secuencias específicas de ARN mensaxeiro (ARNm), que alteraron a síntese de proteínas. O tratamento con ácido indolacético tamén cambiou a elasticidade da parede celular, permitindo que o crecemento celular continúe. O efecto promotor do crecemento da auxina é principalmente para promover o crecemento das células, especialmente o alongamento das células, e non ten ningún efecto sobre a división celular. A parte da planta que sente a estimulación da luz está na punta do talo, pero a parte que se curva está na parte inferior da punta, o que se debe a que as células debaixo da punta están crecendo e expandíndose, e é o período máis sensible á auxina, polo que a auxina ten a maior influencia no seu crecemento. A hormona do crecemento do tecido envellecido non funciona. A razón pola que a auxina pode promover o desenvolvemento de froitos e o enraizamento dos estacas é que a auxina pode cambiar a distribución de nutrientes na planta, e obtéñense máis nutrientes na parte con rica distribución de auxina, formando un centro de distribución. A auxina pode inducir a formación de tomates sen sementes porque despois de tratar os brotes de tomate non fertilizados con auxina, o ovario do brote de tomate convértese no centro de distribución de nutrientes, e os nutrientes producidos pola fotosíntese das follas transpórtanse continuamente ao ovario, e o ovario desenvólvese.

Xeración, transporte e distribución

As partes principais da síntese de auxina son os tecidos meristantes, principalmente os gromos novos, as follas e as sementes en desenvolvemento. A auxina distribúese en todos os órganos do corpo da planta, pero está relativamente concentrada nas partes de crecemento vigoroso, como o coleopedio, os gromos, o meristema do ápice da raíz, o cambium, as sementes en desenvolvemento e os froitos. Hai tres formas de transporte de auxina nas plantas: transporte lateral, transporte polar e transporte non polar. Transporte lateral (transporte a contraluz da auxina na punta do coleóptilo causado pola luz unilateral, transporte lateral preto do chan da auxina nas raíces e talos das plantas cando é transversal). Transporte polar (desde o extremo superior da morfoloxía ata o extremo inferior da morfoloxía). Transporte non polar (nos tecidos maduros, a auxina pode ser transportada de forma non polar a través do floema).

A dualidade da acción fisiolóxica

Unha concentración máis baixa promove o crecemento, unha concentración máis alta inhibe o crecemento. Os diferentes órganos da planta teñen diferentes requisitos para a concentración óptima de auxina. A concentración óptima foi de aproximadamente 10E-10 mol/L para as raíces, 10E-8 mol/L para os brotes e 10E-5 mol/L para os talos. Os análogos da auxina (como o ácido naftalenoacético, 2,4-D, etc.) úsanse a miúdo na produción para regular o crecemento das plantas. Por exemplo, cando se producen brotes de soia, úsase a concentración axeitada para o crecemento do talo para tratar os brotes de soia. Como resultado, as raíces e os brotes inhíbense, e os talos desenvolvidos a partir do hipocótilo están moi desenvolvidos. A vantaxe no ápice do crecemento do talo da planta vén determinada polas características de transporte das plantas para a auxina e a dualidade dos efectos fisiolóxicos da auxina. O brote ápice do talo da planta é a parte máis activa da produción de auxina, pero a concentración de auxina producida no brote ápice transpórtase constantemente ao talo mediante transporte activo, polo que a concentración de auxina no propio brote ápice non é alta, mentres que a concentración no talo novo é maior. É máis axeitado para o crecemento do talo, pero ten un efecto inhibitorio sobre os brotes. Canto maior sexa a concentración de auxina na posición máis próxima ao brote superior, maior será o efecto inhibitorio sobre o brote lateral, razón pola cal moitas plantas altas forman unha forma de pagoda. Non obstante, non todas as plantas teñen unha forte dominancia ápical, e algúns arbustos comezan a degradarse ou incluso a encollerse despois do desenvolvemento do brote ápice durante un período de tempo, perdendo a dominancia ápical orixinal, polo que a forma de árbore do arbusto non é unha pagoda. Debido a que unha alta concentración de auxina ten o efecto de inhibir o crecemento das plantas, a produción dunha alta concentración de análogos de auxina tamén se pode usar como herbicidas, especialmente para herbas daniñas dicotiledóneas.

Análogos da auxina: NAA, 2, 4-D. Dado que a auxina existe en pequenas cantidades nas plantas e non é doada de conservar, para regular o crecemento das plantas, mediante síntese química, atopáronse análogos da auxina, que teñen efectos similares e poden producirse en masa, e foron amplamente utilizados na produción agrícola. O efecto da gravidade terrestre na distribución da auxina: o crecemento de fondo dos talos e o crecemento das raíces no chan son causados ​​pola gravidade terrestre. A razón é que a gravidade terrestre provoca unha distribución desigual da auxina, que está máis distribuída na parte próxima do talo e menos distribuída na parte posterior. Debido a que a concentración óptima de auxina no talo era alta, había máis auxina na parte próxima do talo que a promovía, polo que a parte próxima do talo creceu máis rápido que a parte posterior e mantivo o crecemento ascendente do talo. Para as raíces, debido a que a concentración óptima de auxina nas raíces é moi baixa, unha maior cantidade de auxina preto do chan ten un efecto inhibitorio sobre o crecemento das células radiculares, polo que o crecemento preto do chan é máis lento que o da parte traseira, e mantense o crecemento xeotrópico das raíces. Sen gravidade, as raíces non crecen necesariamente cara abaixo. O efecto da ingravidez no crecemento das plantas: o crecemento das raíces cara ao chan e o crecemento do talo lonxe do chan son inducidos pola gravidade terrestre, que se debe á distribución desigual da auxina baixo a indución da gravidade terrestre. No estado de ingravidez do espazo, debido á perda de gravidade, o crecemento do talo perderá a súa atraso e as raíces tamén perderán as características do crecemento terrestre. Non obstante, a vantaxe do crecemento do talo no ápice segue existindo e o transporte polar da auxina non se ve afectado pola gravidade.