Struktura kwasu indolotowego, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

On Kwas indolalny Jest to związek organiczny, którego wzorem molekularnym wynosi C₈H₆Nch₂Cooh. Jest to kwas monokarboksylowy, który odgrywa ważną rolę jako hormon wzrostu roślin, więc należy do grupy fitohormonów zwanych auksinami.

Jest również znany jako kwas 3-indoloctowy i kwas indol-3-ocetowy. Jest to najważniejsza auksyna roślin. Występuje w tych częściach, w których występuje wzrost, takie jak epidemie, rosnące młode liście i narządy reprodukcyjne.

Kwas indolazowy jest obecny w wybuchach rosnących. Autor: Julio César García. Źródło: Pixabay.

Oprócz roślin, niektóre mikroorganizmy również to biostyzują, szczególnie te zwane „promotorami wzrostu”. Zasadniczo drobnoustroje te znajdują się w ryzosferze lub obszarze sąsiadującym z korzeniami roślin, sprzyjając wzrostowi i gałęziom.

Biosynteza kwasu indolilowego występuje na kilka sposobów, w których wyróżnia się tryptofan, aminokwas obecny w roślinach.

U osób z przewlekłą chorobą nerek obecność wysokiego poziomu kwasu indolilowego może powodować uszkodzenie układu sercowo -naczyniowego i demencji. Badane są różne sposoby korzystania z grzybów i bakterii wytwarzających kwas indolalistyczny, aby faworyzować uprawy roślinne przyjazne dla środowiska.

[TOC]

Struktura

Kwas indolalny ma w swojej strukturze molekularnej pierścień benzenowy i przyłączony do tego pierścienia pirol, w którego pozycji 3 grupa -ch jest połączona₂-Cooh.

3 -indolacetowa struktura cząsteczki kwasu. Nie dostarczył autora, który można odczytać w maszynie. AYACOP założył (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). [Domena publiczna]. Źródło: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- Kwas indolalny

- Kwas indol-3

- 3 -indolacytowy kwas

- Kwas indolilatyczny

- Kwas escatol -ω -karboksylowy

Nieruchomości

Stan fizyczny

Solidne bezbarwne do płatków

Waga molekularna

175,18 g/mol

Temperatura topnienia

168,5 ºC

Rozpuszczalność

Bardzo mało rozpuszczalny w zimnej wodzie: 1,5 g/l

Rozpuszczalne w alkoholu etylowym, acetonie i eterze etylowym. Nierozpuszczalny w chloroformu.

Lokalizacja w naturze

Kwas indolazowy jest najważniejszym fityormonem lub auksyną roślin, które wytwarzają go głównie w miejscach warzyw, w których występuje wzrost.

Kiełkowanie nasion, proces, w którym interweniuje kwas indolalny. Autor: Machová Markéta. Źródło: Pixabay.

Częste sposób, w jaki rośliny przechowują kwas indolalistyczny, jest odwracalny lub związany z niektórymi aminokwasami, peptydami i cukrami.

Można go aktywnie transportować z komórki do komórki lub pasywnie po soku łyka na duże odległości.

Może ci służyć: polarymetria: fundament, typy, aplikacje, zalety i wady

Oprócz produkcji w roślinach, kilka rodzajów mikroorganizmów również go syntetyzuje. Wśród tych gatunków drobnoustrojów są Azospirillum, Alkaligeny, Acinetobacter, Bakcyl, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas I Rhizobium.

Większość bakterii i grzybów stymulujących rośliny, w tym te, które tworzą z nimi symbiozę, wytwarza kwas indolilowy. Mówi się, że te mikroorganizmy są „promotorami wzrostu”.

Biosintetyzowany kwas indoliletowy przez bakterie lub grzyby związane z roślinami w Curl odgrywa ważną rolę w rozwoju korzenia.

Rozgałęzione korzenie rośliny. W swoim rozwoju kwas indoliletowy wytwarzany przez bakterie i grzyby obecne w obszarze przylegającej do nich lub ryzosfery interweniuje. Rasbak w holenderskiej Wikipedii [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]. Źródło: Wikipedia Commons.

Jednak drobnoustroje nie wymagają kwasu indoliletowego do procesów fizjologicznych.

Wyjaśnienie jest takie, że w miarę wzrostu roślin wiele związków rozpuszczalnych w wodzie, takich jak cukry, kwasy organiczne i uwalnianie aminokwasów, które są transportowane do korzeni.

W ten sposób Rizobacteria uzyskuje obfite podaż materiału stosowanego w produkcji metabolitów, takich jak kwas indolalistyczny, który jest następnie używany przez roślinę.

Jak można wywnioskować, jest to przykład skojarzenia wzajemnej pomocy.

Funkcja w roślinach

Kwas indolazowy bierze udział w różnych aspektach wzrostu i rozwoju roślin, od embriogenezy po rozwój kwiatowy.

Jest to niezbędne dla wielu procesów, takich jak kiełkowanie nasion, wzrost zarodka, początek i rozwój korzenia, tworzenie liści i ich oddział, fototropizm, geotropizm, rozwój owoców itp.

Kwiat w rozwoju, proces, w którym interweniuje kwas indolazowy. Autor: Bruno Glätsch. Źródło: Pixabay.

Reguluje wydłużenie i podział komórek, a także jego różnicowanie.

Zwiększyć tempo wzrostu ksylemu i korzenia. Pomoc w poprawie długości korzenia poprzez zwiększenie liczby konsekwencji tego, korzeni korzenia i bocznych, które pomagają w otaczających składnikach odżywczych.

Gromadzi się w podstawowej części korzenia faworyzującej ich grawitropizm lub geotropizm, inicjując w ten sposób krzywiznę korzenia. U niektórych gatunków stymuluje losowe tworzenie korzeni z łodyg lub liści.

Gromadzi się w miejscu, w którym pochodzą liście, kontrolując ich lokalizację w zakładzie. Wysoka zawartość kwasu indolockowego stymuluje wydłużenie pędów i fototropizmu. Reguluje ekspansję arkusza i zróżnicowanie naczyniowe.

Może ci służyć: linki międzyatomiczneNowe arkusze rosnące, proces kontrolowany przez kwas indolacetowy. Źródło: Pixabay.

Wraz z cytokininami, stymuluje proliferację komórek w strefie zmiany. Przyczynia się do różnicowania tkanek naczyniowych: ksylem i łykiem. Ma wpływ na średnicę łodygi.

Dojrzałe nasiona uwalniają kwas indolilowy, który gromadzi się w części otaczającej owoc. Gdy stężenie kwasu indolilowego maleje, wygeneruje się oderwanie owoców.

Biosynteza

Kwas indoliletowy jest biosyntetyzowany w narządach roślin, które są aktywnie podzielone, takie jak wybuchy, wierzchołki korzeni, merystem, tkanki naczyniowe, rosnące młode liście, końcowe żółtka i narządy reprodukcyjne.

Jest syntetyzowany przez rośliny i mikroorganizmy przez kilka powiązanych ze sobą ścieżek. Istnieją drogi zależne od typtofanu (aminokwas obecny w roślinach) i innych niezależnych od tego.

Poniżej znajduje się jedna z biosyntezy, która zaczyna się od tryptofanu.

Tryptofan przez enzym aminotransferazy traci grupę aminową i staje się kwasem indol-3-pirúvico.

Ten ostatni traci karboksyl, a indol-3-acetaldehyd powstaje dzięki enzymu dyskarboksylazy pirogronianowej.

Wreszcie, indol-3-acetaldehyd jest utleniany przez enzym aldehydu-oksydazy w celu uzyskania kwasu indol-3-octowego.

Jedna z form biosyntezy kwasu indoliletowego przez rizobakterie. Autor: Marilú Stea.

Obecność w ludzkim ciele

W organizmie ludzkim kwas indoliletowy pochodzi z metabolizmu tryptofanu (aminokwas zawarty w różnych pokarmach).

Kwas indolalny jest podwyższony u pacjentów z chorobami wątroby i u osób z przewlekłymi nerkami.

W przypadku pacjentów z przewlekłymi nerkami wysokie poziomy kwasu indolalowego w surowicy we krwi z zdarzeniami sercowo -naczyniowymi i śmiertelnością zostały skorelowane, co spowodowało ich znaczące predyktory.

Szacuje się, że działa jako promotor stresu oksydacyjnego, stanu zapalnego, miażdżycy i dysfunkcji śródbłonka z efektem prokoagulantu.

Wysokie poziomy kwasu indolotowego w surowicy we krwi pacjentów otrzymuje hemodializę również były związane ze zmniejszoną funkcją poznawczą.

Uzyskanie

Istnieje kilka sposobów na uzyskanie go w laboratorium, na przykład z indolu lub z kwasu glutaminowego.

Potencjalne zastosowanie w rolnictwie

Badane są nowe strategie, które pozwalają na wykorzystanie kwasu indolalowego w celu zwiększenia wydajności upraw o minimalnym wpływie na naturalne środowisko, unikając wpływu na środowisko nawozów chemicznych i pestycydów.

Może ci służyć: aldehydo

Przez grzyby

Niektórzy badacze wyizolowali niektóre endofistyczne grzyby związane z roślinami leczniczymi ze suchych środowisk.

Odkryli, że te grzyby faworyzują kiełkowanie dzikich i zmutowanych nasion, a po niektórych analizach wywnioskowano, że kwas indoliletowy biostetyzuje takie grzyby, jest odpowiedzialny za korzystny efekt.

Oznacza to, że dzięki kwasowi indolalistycznemu wytwarzanemu przez te grzyby endofityczne, ich zastosowanie może generować wielkie korzyści dla upraw, które rosną w marginalizowanych ziemiach.

Poprzez genetycznie manipulowane bakterią

Inni naukowcom udało się opracować mechanizm manipulacji genetycznej, który sprzyja syntezy kwasu indolotowego przez rodzaj rakteryjnego, zwykle nie promując wzrostu roślin.

Wdrożenie tego mechanizmu doprowadziło do takich bakterii do syntezy kwasu indolalowego w sposób samozadowolony. I zaszczepienie tych rizobakterii na korzenie roślin Thalian Arabidopsis poprawiło wzrost swoich korzeni.

Przez związki sprzężone z kwasem indolalowym

Możliwe było zsyntetyzację sprzężonego związku lub utworzonego przez Związek kwasu indolalowego i karbendazimu (fungicydu), że podczas zaszczepienia w korzeniach sadzonek roślin strączkowych wykazuje zarówno właściwości grzybobójcze, jak i efekty promotora wzrostu i rozwoju roślin. Ten związek musi być nadal badany w większej głębokości.

Bibliografia

1. Chandra, s. i in. (2018). Optymalizacja kwasu Natuce przez izolowane bakterie z Stevia repaudiana Ryzosfera i jej wpływ na wzrost roślin. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology 16 (2018) 581-586. Odzyskane z naukowym.com.
2. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Kwas indol-3-octowy. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
3. Rosenberg, e. (2017). Wkład drobnoustrojów w zdrowie ludzi, zwierząt i roślin. W twoim DNA. Odzyskane z naukowym.com.
4. Le bris, m. (2017). Hormony wzrostu i rozwoju. W odniesieniu do modulowania nauk przyrodniczych. Odzyskane z naukowym.com.
5. Estelle, m. (2001) Hormony roślinne. W encyklopedii genetyki. Odzyskane z naukowym.com.
6. Dou, L. i in. (2015). Działanie sercowo-naczyniowe kwasu octowego indol-3 UMIC substancji rozpuszczonej. J. JESTEM. Soc. Nephrol. 2015 AP; 26 (4): 876-887. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
7. Khan, a.L. i in. (2017). Endofity z roślin leczniczych i ich potencjał produkcji kwasu octowego indolowego, poprawa kiełkowania nasion i łagodzenie stresu oksydacyjnego. J Zhejiang Univ Sci B. 2017 lutego; 18 (2): 125-137. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
8. Koul, v. i in. (2014). Kula wpływu kwasu octowego indolowego i tlenku azotu na bakterie. J. Podstawowy mikrobiol. 2014, 54, 1-11. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
9. Lin i.-T. i in. (2019). Indol-3 kwas octowy INCYDYNY ryzyko upośledzonej funkcji poznawczej u patentów ożywiających hemodializę. Neurotoksykologia, tom 73, lipiec 2019, strony 85-91. Odzyskane z naukowym.com.
10. Zuñiga, a. i in. (2018). Zdecydowanie urządzenia do produkcji kwasu indolyoctowego pod sygnałami wykrywania kworum umożliwia Cuprividus pinatubonensis JMP134 w celu stymulowania wzrostu roślin. ACS Syntetyczna Biologia 2018, 7, 6, 1519-1527. Odzyskane z pubów.ACS.org.
11. Yang, J. i in. (2019). Synteza i bioaktywność kwasu indoleoctowego karbendazima i jego wpływ Cylindrocladium Parasiticum. Biochemia i fizjologia pestycydów 158 (2019) 128-134. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
12. Aguilar-Piedras, J.J. i in. (2008). Produkcja kwasu indol-3-octowego w Azospirillum. Rev Latinam Microbiol 2008; 50 (1-2): 29-37. Wyzdrowiał z Bashanfoundation.org.