乙烯的生物合成途徑
『壹』 在生物體中乙烯COA可參與那些代謝途徑
在生物體內,乙醯CoA作為兼可途徑的中間產物,參與許多代謝活動,既有合成代謝,也有分解代謝。主要是能量代謝。
糖的有氧代謝,就是三羧酸循環;無氧代謝,生成乳酸;合成糖元、脂肪;還參與磷酸核糖的合成。
在生物代謝中,乙醯CoA處於各個代謝途徑交匯的地方,在許多代謝途徑中起到樞紐的作用。
『貳』 請問植物五大激素(生長素、赤黴素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯)的生理效應、合成途徑、運輸機理等的區別
1.生長素功能 主要結構:吲哚乙酸IAA
-促進伸長生長 -頂端優勢 -促進器官和組織分化 -促進果實發育(單性結實:刺激子房發育成果實),番茄,黃瓜等; -影響性別分化 -促進菠蘿開花 -促進插條生根 -防止器官脫落
2赤黴素 主要結構:赤霉烷GA
運輸:不表現極性運輸
作用機理:a促進生長,促進細胞擴大——增加細胞壁延展性:可能是消除細胞壁中Ca2+的作用,伸展性加大;或是提高木葡萄糖內轉糖基酶活性,切開細胞壁的木葡聚糖。
b RNA和蛋白質的合成——誘導澱粉酶的形成胚——GA——糊粉層——澱粉酶
GA主要是通過誘導一種DNA結合蛋白的產生,與澱粉酶基因上游區的一定核苷酸序列結合,最終促進基因表達,導致澱粉酶mRNA的生成。
赤黴素功能:-促進莖葉生長 -促進麥芽糖化 -打破休眠 -促進抽苔和開花 -性別分化:雄花的分化 -防止脫落
3細胞分裂素類 結構:腺嘌呤的衍生物 CK
運輸:主要在根尖合成,經木質部運到地上部分,是無極性的。
作用機理:受體——核糖體
a轉錄水平的控制:促進RNA聚合酶的合成,增加mRNA豐度
b翻譯水平的控制
c蛋白質合成速度加快
主要功能:-促進細胞分裂,擴大 細胞分裂包括:核分裂和胞質分裂
打不動了,下次繼續。
『叄』 乙烯的生物合成途徑,主要說明需要的酶
乙烯生物合成的主要途徑可以概括如下:蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯
這條途徑的主要步驟分述如下:
1.蛋氨酸循環
植物體內的蛋氨酸首先在三磷酸腺苷(ATP)參與下,轉變為S-腺苷蛋氨酸(簡稱SAM),SAM被轉化為1-氨基環丙烷1-羧酸(簡稱ACC)和甲硫腺苷(簡稱MTA),MTA進一步被水解為甲硫核糖(簡稱MTR),通過蛋氨酸途徑又可重新合成蛋氫酸。乙烯的生物合成中具有蛋氨酸 → SAM → MTA → 蛋氨酸這樣一個循環。其中形成甲硫基在組織中可以循環使用。
2 ACC的合成
由於ACC是乙烯生物合成的直接前體,因此植物體內乙烯合成時從SAM轉變為ACC這一過程非常重要,催化這個過程的酶是ACC合成酶,這個過程通常被認為是乙烯形成的限速步驟。
在從SAM轉變為ACC這一過程中,受AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)和AOA(氨基氧乙酸)的抑制。
3 乙烯的合成(ACC → 乙烯)。
從ACC轉化為乙烯是一個酶促反應,也是一個需O2的氧化反應,ACC氧化酶(也稱乙烯形成酶,EFE)是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶。缺氧、高溫(>35℃)、解偶聯劑、某些金屬離子等可抑制ACC轉化為乙烯。從ACC轉化為乙烯應在細胞保持結構高度完整的情況下才能進行。
4 丙二醯基ACC。
ACC除了轉化為乙烯外,另一個代謝途徑是與丙二醯基結合,生成ACC代謝末端產物丙二醯基ACC(簡稱MACC)。MACC的生成可看成是調節乙烯形成的另一條途徑。
綜上所述,乙烯在果蔬中的生物合成遵循蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯途徑,其中ACC合成酶是乙烯生成的限速酶,因為該酶的出現使果實大量合成ACC,並進一步氧化生成乙烯。EFE是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶。
『肆』 乙烯生物合成過程受哪些因素的調控
①乙烯生物合成中兩個關鍵酶為ACC合成酶和ACC氧化酶。
②ACC合成酶活性調節中促進的因素有:乙烯(白我催化)逆境(澇、旱、機械傷害等)缺O2、IAA和Ca2+。抑制因素有:AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)AOA和乙烯。
③ACC氧化酶的促進因子有:成熟Fe和氧氣;抑制因素有:解聯劑(DNP)Co2+和沒食子酸丙酯。
④丙二醯基轉移酶催化ACC與丙二醯CoA結合形成丙二醯基ACC(MACC)為無活性的末端產物且為不可逆反應是乙烯自我抑制的原因之一。
『伍』 什麼是乙烯
乙烯 yǐxī
[ethylene;ethene] 一種無色易燃的氣態鏈烯烴 CH 2 =CH 2 ,存在於煤氣中,現在通常由石油烴熱解獲得,主要用於有機合成(如乙醇、聚乙烯及苯乙烯的合成),用於促進植物生長和水果成熟以及用作麻醉劑
編輯本段一、化學品名稱
化學品中文名稱: 乙烯
分子式:C2H4;CH2=CH2
化學品英文名稱: ethylene
技術說明書編碼: 99 分子立體模型
CAS No.: 74-85-1
分子式: C2H4
分子量: 28.06
分子結構: C原子以sp2雜化軌道成鍵、分子為平面形的非極性分子。
乙烯燃燒化學方程式:C2H4+3O2=點燃=2CO2+2H2O
編輯本段二、成分/組成信息
含量≥99.95% (以體積計)。
編輯本段三、危險性概述
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 具有較強的麻醉作用。急性中毒:吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失,無明顯的興奮期,但吸入新鮮空氣後,可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響:長期接觸,可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂。
環境危害: 對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成污染。
燃爆危險: 本品易燃。
編輯本段四、急救措施
皮膚接觸: 若有凍傷,就醫治療。
眼睛接觸: 立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。就醫。
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入: 飲足量溫水,催吐。就醫。
編輯本段五、消防措施
危險特性: 易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。
有害燃燒產物: 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉。
編輯本段六、泄漏應急處理
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
編輯本段七、操作處置與儲存
操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
編輯本段八、接觸控制/個體防護
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3): 100
TLVTN: ACGIH 窒息性氣體
TLVWN: 未制定標准
監測方法:
工程式控制制: 生產過程密閉,全面通風。
呼吸系統防護: 一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 一般不需特殊防護。必要時,戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防靜電工作服。
手防護: 戴一般作業防護手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。避免長期反復接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
編輯本段九、理化特性
主要成分: 含量≥99.95% (以體積計)。
外觀與性狀: 無色氣體,略具烴類特有的臭味。
pH:
熔點(℃): -169.4
沸點(℃): -103.9
相對密度(水=1): 0.61
相對蒸氣密度(空氣=1): 0.98
飽和蒸氣壓(kPa): 4083.40(0℃)
燃燒熱(kJ/mol): 1409.6
臨界溫度(℃): 9.2
臨界壓力(MPa): 5.04
辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 425
爆炸上限%(V/V): 36.0
爆炸下限%(V/V): 2.7
溶解性: 不溶於水,微溶於乙醇、酮、苯,溶於醚。
主要用途: 用於制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸等。
其它理化性質:
編輯本段十、穩定性和反應活性
穩定性:
禁配物: 強氧化劑、鹵素。
避免接觸的條件:
聚合危害:
分解產物:
編輯本段十一、毒理學資料
急性毒性: LD50:無資料
LC50:無資料
亞急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突變性:
致畸性:
致癌性:
編輯本段十二、生態學資料
生態毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物積累性:
其它有害作用: 該物質對環境有危害,對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。
編輯本段十三、廢棄處置
廢棄物性質:
廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項:
編輯本段十四、運輸信息
危險貨物編號: 21016
UN編號: 1962
包裝標志:
包裝類別: O52
包裝方法: 鋼質氣瓶。
運輸注意事項: 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
編輯本段十五、法規信息
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
編輯本段十六、主要用途
用途:製造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料
乙烯ethylene CH2=CH2,為一種植物激素。由於具有促進果實成熟的作用,並在成熟前大量合成,所以認為它是成熟激素(ripening hormone)。可抑制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的生長、花芽的形成;另一方面可促進莖和根的擴展生長、不定根和根毛的形成、某些種子的發芽、偏上生長、芽彎曲部的形成器官的老化或脫離等。能促進鳳梨的開花,促進水稻和水繁縷莖的生長。幾乎所有作用的有效氣中濃度的閾值為0.0—0.1微升/升,最大值為1—10微升/升。一部分菌類和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果實里可大量的生成。若給營養組織以植物生長素或各種應力(接觸、病傷害、葯物處理等)則生成量可激增。在生物體內由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳轉變為乙烯,但合成酶的性質不明。甲硫氨酸脫氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或後者進一步脫羧生成的甲硫丙醛,在過氧化氫、亞硫酸鹽、單酚的存在下由於過氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被認為是乙烯生物合成的中間體,但甲硫丙醛在生物體內存在尚未被證實。梅普森和沃德爾(L.Mapson.D.Wardale)在體外用轉氨酶、過氧化物酶和供給過氧化氫的葡萄糖氧化酶等三種酶的協同作用,顯示出由甲硫氨酸合成乙烯的事實,但通過同位素標記化合物的實驗,認為此反應系統在體內不起作用。乙烯也有從除甲硫氨酸以外的物質進行生物合成的情況。
編輯本段十七、主要來源
我國乙烯的主要產地:新疆 克拉瑪依
原料來源:由於我國輕烴資源很少,原油偏重,從構成和所佔比例來看,我國乙烯原料以石腦油和輕柴油為主,加氫尾油和輕烴所佔比例較小,其他只是個別使用。近年來,乙烯原料中石腦油比例逐年上升,輕柴油比例逐年下降,乙烯平均收率逐年提高,乙烯原料向優質化發展,單耗逐年降低。
市場價格:目前西南醋酸乙烯的市場報價9300~9400元/噸。
CFR東北亞 1090-1100 美元/每噸
CFR東南亞 1060-1070 美元/每噸
編輯本段十八、結構與化學性質
從乙烯的結構式可以看出,乙烯分子里含有C=C雙鍵,鏈烴分子里含有碳碳雙鍵的不飽和烴叫做烯烴。乙烯是分子組成最簡單的烯烴。
乙烯分子的空間構型
為了更簡單形象地描述乙烯分子的結構,我們常用分子模型來表示(如下圖)。在下圖中,I 的球棍模型里,兩個碳原子間用兩根可以彎曲的彈性短棍來連接,用它們來表示雙鍵。在下圖中,II 是乙烯分子的比例模型。
乙烯分子的模型
實驗表明,乙烯分子里的C=C雙鍵的鍵長是 1.33×10-10m,乙烯分子里的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是 615kJ/mol,實驗測得乙烷C-C單鍵的鍵長是1.54×10-10m,鍵能是348kJ/mol。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C-C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這從下面介紹的乙烯的化學性質是可以得到證實。
製取乙烯的原理
工業上所用的乙烯,主要是從石油煉制工廠和石油化工廠所生產的氣體里分離出來的。
實驗室里是把酒精和濃硫酸混合加熱,使酒精分解製得。濃硫酸在反應過程里起催化劑和脫水劑的作用。
製取乙烯的反應屬於液——液加熱型
乙烯能使酸性KMnO4溶液和快褪色,這是乙烯被高錳酸鉀氧化的結果,而甲烷等烷烴卻沒有這種性質。
乙烯的化學性質——加成反應
把乙烯通入盛溴水的試管里,可以觀察到溴水的紅棕色很快消失。
乙烯能跟溴水裡的溴起反應,生成無色的1,2-二溴乙烷(CH2Br-CH2Br)液體。
這個反應的實質是乙烯分子里的雙鍵里的一個鍵易於斷裂,兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上,生成了二溴乙烷。這種 有機物分子里不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反應叫做加成反應。
乙烯還能跟氫氣、氯氣、鹵化氫以及水等在適宜的反應條件下起加成反應。
乙烯的化學性質——氧化反應
點燃純凈的乙烯,它能在空氣里燃燒,有明亮的火焰,同時發出黑煙。
跟其它的烴一樣,乙烯在空氣里完全燃燒的時候,也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子里含碳量比較大,由於這些碳沒有得到充分燃燒,所以有黑煙生成。
乙烯不但能被氧氣直接氧化,也能被其它氧化劑氧化。
把乙烯通入盛有高錳酸鉀溶液(加幾滴稀硫酸)的試管里。可以觀察到溶液的紫色很快褪去。
乙烯可被氧化劑高錳酸鉀(KMnO4)氧化,使高錳酸鉀溶液褪色。用這種方法可以區別甲烷和乙烯。
乙烯的化學性質——聚合反應
在適當溫度、壓強和有催化劑存在的情況下,乙烯雙鍵里的一個鍵會斷裂,分子里的碳原子能互相結合成為很長的鏈。
這個反應的化學方程式用右式來表示:nCH2=CH2------------(催化劑) -[-CH--CH2-]-n
CH3
反應的產物是聚乙烯,它是一種分子量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,分子式可簡單寫為(C2H4)n。生成聚乙烯這樣的反應屬於聚合反應。在聚合反應里,分子量小的化合物(單體)分子互相結合成為分子量很大的化合物(高分子化合物)的分子。這種聚合反應也是加成反應,所以又屬於加成聚合反應,簡稱加聚反應。
聚乙烯是一種重要的塑料,由於它性質堅韌,低溫時仍能保持柔軟性,化學性質穩定,電絕緣性高,在工農業生產和日常生活中有廣泛應用。
乙烯分子中碳碳原子間以雙鍵相連, C═C雙鍵的鍵長比C—C單鍵的鍵長略短,C═C雙鍵的鍵能比兩倍C—C單鍵能略小,所以其中的一個鍵較易斷裂,這就決定了乙烯的化學性質比較活潑。
不飽和烴:分子里含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵,碳原子所結合的氫原子數少於飽和鏈烴的氫原子數,這種烴叫做不飽和烴。乙烯就是一種最簡單的不飽和烴。
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理:CH3CH2OH→濃硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O
(2)發生裝置:選用「液+液 氣」的反應裝置。
(3)收集方法:排水集氣法(因乙烯的密度跟空氣的密度接近且難溶於水)。
(4)注意事項:
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。使用過量的濃硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的產量。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固體,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170℃,以減少乙醚生成的機會。
④在製取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,應將氣體先通過鹼石灰將SO2除去,也可以將氣體通過10%NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純凈的乙烯。
⑤空氣中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火極易爆炸,爆炸程度比甲烷猛烈,所以點燃乙烯時要小心。
3.乙烯的物理性質
通常情況下,乙烯是一種無色稍有氣味的氣體,密度為1.25g/L,比空氣的密度略小,難溶於水,易溶於四氯化碳等有機溶劑。
4.乙烯的化學性質
(1)氧化反應:
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並產生黑煙。
CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O
(2)加成反應:
CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)
CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)
CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)
加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
(3)聚合反應: nCH2═CH2 CH2—CH2 n (制聚乙烯)
在一定條件下,乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂,分子里的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。
這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應,叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應,所以又屬於加成反應,簡稱加聚反應。
最簡單的烯烴。分子式CH2=CH2 。少量存在於植物體內,是植物的一種代謝產物,能使植物生長減慢,促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點-169℃,沸點-103.7℃。幾乎不溶於水,難溶於乙醇,易溶於乙醚和丙酮。
乙烯分子里的 C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 米,乙烯分子里的 2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩,實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 米,鍵能 348千焦/摩。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C—C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑,容易發生加成反應等的原因。
在形成乙烯分子的過程中,每個碳原子以 1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這 3個sp 2 雜化軌道在同一平面里,互成 120°夾角。因此,在乙烯分子里形成5個σ鍵,其中4個是C—H鍵(sp 2 — s)1個是C—C鍵(sp 2 — sp 2 );兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊,形成另一種化學鍵:π鍵,並和σ鍵所在的平面垂直。如:乙烯分子里的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的,重疊程度比σ鍵從正面重疊要小,所以π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,斷裂時需要的能量也較少。
『陸』 乙烯生物合成途徑中有哪些主要的限速步驟和關鍵酶
乙烯生物合成的主要途徑可以概括如下:蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯
這條途徑的主要步驟分述如下:
1.蛋氨酸循環
植物體內的蛋氨酸首先在三磷酸腺苷(ATP)參與下,轉變為S-腺苷蛋氨酸(簡稱SAM),SAM被轉化為1-氨基環丙烷1-羧酸(簡稱ACC)和甲硫腺苷(簡稱MTA),MTA進一步被水解為甲硫核糖(簡稱MTR),通過蛋氨酸途徑又可重新合成蛋氫酸.乙烯的生物合成中具有蛋氨酸 → SAM → MTA → 蛋氨酸這樣一個循環.其中形成甲硫基在組織中可以循環使用.
2 ACC的合成
由於ACC是乙烯生物合成的直接前體,因此植物體內乙烯合成時從SAM轉變為ACC這一過程非常重要,催化這個過程的酶是ACC合成酶,這個過程通常被認為是乙烯形成的限速步驟.
在從SAM轉變為ACC這一過程中,受AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)和AOA(氨基氧乙酸)的抑制.
3 乙烯的合成(ACC → 乙烯).
從ACC轉化為乙烯是一個酶促反應,也是一個需O2的氧化反應,ACC氧化酶(也稱乙烯形成酶,EFE)是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶.缺氧、高溫(>35℃)、解偶聯劑、某些金屬離子等可抑制ACC轉化為乙烯.從ACC轉化為乙烯應在細胞保持結構高度完整的情況下才能進行.
4 丙二醯基ACC.
ACC除了轉化為乙烯外,另一個代謝途徑是與丙二醯基結合,生成ACC代謝末端產物丙二醯基ACC(簡稱MACC).MACC的生成可看成是調節乙烯形成的另一條途徑.
綜上所述,乙烯在果蔬中的生物合成遵循蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯途徑,其中ACC合成酶是乙烯生成的限速酶,因為該酶的出現使果實大量合成ACC,並進一步氧化生成乙烯.EFE是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶.
『柒』 成熟果實的乙烯在什麼細胞器產生的呢
乙烯在果實成熟軟化過程中的作用
乙烯是導致植物衰老的重要激素。過去對乙烯的 調控主要是物理性和化學性的,十餘年分子生物學研究為乙烯合成的控制提供了新途徑,採用基因工程手段控制乙烯生成已取得了顯著的效果。
『捌』 合成乙烯的方法
乙烯
化學品中文名稱: 乙烯
分子式:C2H4;CH2CH2
化學品英文名稱: ethylene
技術說明書編碼: 99
CAS No.: 74-85-1
分子式: C2H4
分子量: 28.06
分子結構: C原子以sp2雜化軌道成鍵、分子為平面形的非極性分子。
乙烯燃燒化學方程式:C2H4+3O2=點燃=2CO2+2H2O
二、成分/組成信息
含量≥99.95% (以體積計)。
三、危險性概述
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 具有較強的麻醉作用。急性中毒:吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失,無明顯的興奮期,但吸入新鮮空氣後,可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響:長期接觸,可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂。
環境危害: 對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成污染。
燃爆危險: 本品易燃。
四、急救措施
皮膚接觸: 若有凍傷,就醫治療。
眼睛接觸:
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:
五、消防措施
危險特性: 易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。
有害燃燒產物: 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉。
六、泄漏應急處理
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
七、操作處置與儲存
操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
八、接觸控制/個體防護
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3): 100
TLVTN: ACGIH 窒息性氣體
TLVWN: 未制定標准
監測方法:
工程式控制制: 生產過程密閉,全面通風。
呼吸系統防護: 一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 一般不需特殊防護。必要時,戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防靜電工作服。
手防護: 戴一般作業防護手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。避免長期反復接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
九、理化特性
主要成分: 含量≥99.95% (以體積計)。
外觀與性狀: 無色氣體,略具烴類特有的臭味。
pH:
熔點(℃): -169.4
沸點(℃): -103.9
相對密度(水=1): 0.61
相對蒸氣密度(空氣=1): 0.98
飽和蒸氣壓(kPa): 4083.40(0℃)
燃燒熱(kJ/mol): 1409.6
臨界溫度(℃): 9.2
臨界壓力(MPa): 5.04
辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 425
爆炸上限%(V/V): 36.0
爆炸下限%(V/V): 2.7
溶解性: 不溶於水,微溶於乙醇、酮、苯,溶於醚。
主要用途: 用於制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸等。
其它理化性質:
十、穩定性和反應活性
穩定性:
禁配物: 強氧化劑、鹵素。
避免接觸的條件:
聚合危害:
分解產物:
十一、毒理學資料
急性毒性: LD50:無資料
LC50:無資料
亞急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突變性:
致畸性:
致癌性:
十二、生態學資料
生態毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物積累性:
其它有害作用: 該物質對環境有危害,對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。
十三、廢棄處置
廢棄物性質:
廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項:
十四、運輸信息
危險貨物編號: 21016
UN編號: 1962
包裝標志:
包裝類別: O52
包裝方法: 鋼質氣瓶。
運輸注意事項: 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
十五、法規信息
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
用途:製造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料
乙烯能使酸性KMnO4溶液和快退色,這是乙烯被高錳酸鉀氧化的結果,而甲烷等烷烴卻沒有這種性質。
我國乙烯的主要產地:新疆 克拉瑪依
原料來源:由於我國輕烴資源很少,原油偏重,從構成和所佔比例來看,我國乙烯原料以石腦油和輕柴油為主,加氫尾油和輕烴所佔比例較小,其他只是個別使用。近年來,乙烯原料中石腦油比例逐年上升,輕柴油比例逐年下降,乙烯平均收率逐年提高,乙烯原料向優質化發展,單耗逐年降低。
市場價格:目前西南醋酸乙烯的市場報價9300~9400元/噸。
CFR東北亞 1090-1100 美元/每噸
CFR東南亞 1060-1070 美元/每噸
乙烯ethylene CH2=CH2,為一種植物激素。由於具有促進果實成熟的作用,並在成熟前大量合成,所以認為它是成熟激素(ripening hormone)。可抑制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的生長、花芽的形成;另一方面可促進莖和根的擴展生長、不定根和根毛的形成、某些種子的發芽、偏上生長、芽彎曲部的形成器官的老化或脫離等。能促進鳳梨的開花,促進水稻和水繁縷莖的生長。幾乎所有作用的有效氣中濃度的閾值為0.0—0.1微升/升,最大值為1—10微升/升。一部分菌類和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果實里可大量的生成。若給營養組織以植物生長素或各種應力(接觸、病傷害、葯物處理等)則生成量可激增。在生物體內由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳轉變為乙烯,但合成酶的性質不明。甲硫氨酸脫氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或後者進一步脫羧生成的甲硫丙醛,在過氧化氫、亞硫酸鹽、單酚的存在下由於過氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被認為是乙烯生物合成的中間體,但甲硫丙醛在生物體內存在尚未被證實。梅普森和沃德爾(L.Mapson.D.Wardale)在體外用轉氨酶、過氧化物酶和供給過氧化氫的葡萄糖氧化酶等三種酶的協同作用,顯示出由甲硫氨酸合成乙烯的事實,但通過同位素標記化合物的實驗,認為此反應系統在體內不起作用。乙烯也有從除甲硫氨酸以外的物質進行生物合成的情況。
從乙烯的結構式可以看出,乙烯分子里含有C=C雙鍵,鏈烴分子里含有碳碳雙鍵的不飽和烴叫做烯烴。乙烯是分子組成最簡單的烯烴。
乙烯分子的空間構型
為了更簡單形象地描述乙烯分子的結構,我們常用分子模型來表示(如下圖)。在下圖中,I 的球棍模型里,兩個碳原子間用兩根可以彎曲的彈性短棍來連接,用它們來表示雙鍵。在下圖中,II 是乙烯分子的比例模型。
乙烯分子的模型
實驗表明,乙烯分子里的C=C雙鍵的鍵長是 1.33×10-10m,乙烯分子里的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是 615kJ/mol,實驗測得乙烷C-C單鍵的鍵長是1.54×10-10m,鍵能是348kJ/mol。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C-C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這從下面介紹的乙烯的化學性質是可以得到證實。
製取乙烯的原理
工業上所用的乙烯,主要是從石油煉制工廠和石油化工廠所生產的氣體里分離出來的。
實驗室里是把酒精和濃硫酸混合加熱,使酒精分解製得。濃硫酸在反應過程里起催化劑和脫水劑的作用。
製取乙烯的反應屬於液——液加熱型
乙烯的化學性質——加成反應
把乙烯通入盛溴水的試管里,可以觀察到溴水的紅棕色很快消失。
乙烯能跟溴水裡的溴起反應,生成無色的1,2-二溴乙烷(CH2Br-CH2Br)液體。
這個反應的實質是乙烯分子里的雙鍵里的一個鍵易於斷裂,兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上,生成了二溴乙烷。這種 有機物分子里不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反應叫做加成反應。
乙烯還能跟氫氣、氯氣、鹵化氫以及水等在適宜的反應條件下起加成反應。
乙烯的化學性質——氧化反應
點燃純凈的乙烯,它能在空氣里燃燒,有明亮的火焰,同時發出黑煙。
跟其它的烴一樣,乙烯在空氣里完全燃燒的時候,也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子里含碳量比較大,由於這些碳沒有得到充分燃燒,所以有黑煙生成。
乙烯不但能被氧氣直接氧化,也能被其它氧化劑氧化。
把乙烯通入盛有高錳酸鉀溶液(加幾滴稀硫酸)的試管里。可以觀察到溶液的紫色很快褪去。
乙烯可被氧化劑高錳酸鉀(KMnO4)氧化,使高錳酸鉀溶液褪色。用這種方法可以區別甲烷和乙烯。
乙烯的化學性質——聚合反應
在適當溫度、壓強和有催化劑存在的情況下,乙烯雙鍵里的一個鍵會斷裂,分子里的碳原子能互相結合成為很長的鏈。
這個反應的化學方程式用右式來表示:nCH2=CH2------------(催化劑) -[-CH--CH2-]-n
CH3
反應的產物是聚乙烯,它是一種分子量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,分子式可簡單寫為(C2H4)n。生成聚乙烯這樣的反應屬於聚合反應。在聚合反應里,分子量小的化合物(單體)分子互相結合成為分子量很大的化合物(高分子化合物)的分子。這種聚合反應也是加成反應,所以又屬於加成聚合反應,簡稱加聚反應。
聚乙烯是一種重要的塑料,由於它性質堅韌,低溫時仍能保持柔軟性,化學性質穩定,電絕緣性高,在工農業生產和日常生活中有廣泛應用。
乙烯分子中碳碳原子間以雙鍵相連, C═C雙鍵的鍵長比C—C單鍵的鍵長略短,C═C雙鍵的鍵能比兩倍C—C單鍵能略小,所以其中的一個鍵較易斷裂,這就決定了乙烯的化學性質比較活潑。
不飽和烴:分子里含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵,碳原子所結合的氫原子數少於飽和鏈烴的氫原子數,這種烴叫做不飽和烴。乙烯就是一種最簡單的不飽和烴。
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理:CH3CH2OH→濃硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O
(2)發生裝置:選用「液+液 氣」的反應裝置。
(3)收集方法:排水集氣法(因乙烯的密度跟空氣的密度接近且難溶於水)。
(4)注意事項:
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。使用過量的濃硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的產量。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固體,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170℃,以減少乙醚生成的機會。
④在製取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,應將氣體先通過鹼石灰將SO2除去,也可以將氣體通過10%NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純凈的乙烯。
⑤空氣中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火極易爆炸,爆炸程度比甲烷猛烈,所以點燃乙烯時要小心。
3.乙烯的物理性質
通常情況下,乙烯是一種無色稍有氣味的氣體,密度為1.25g/L,比空氣的密度略小,難溶於水,易溶於四氯化碳等有機溶劑。
4.乙烯的化學性質
(1)氧化反應:
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並產生黑煙。
CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O
(2)加成反應:
CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)
CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)
CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)
加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
(3)聚合反應: nCH2═CH2 CH2—CH2 n (制聚乙烯)
在一定條件下,乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂,分子里的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。
這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應,叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應,所以又屬於加成反應,簡稱加聚反應。
5.乙烯的用途
乙烯是主要的化工原料,用於製造塑料、合成纖維、有機溶劑、植物生長調節劑和果實催熟劑等。
最簡單的烯烴。分子式CH2=CH2 。少量存在於植物體內,是植物的一種代謝產物,能使植物生長減慢,促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點-169℃,沸點-103.7℃。幾乎不溶於水,難溶於乙醇,易溶於乙醚和丙酮。
乙烯分子里的 C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 米,乙烯分子里的 2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩,實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 米,鍵能 348千焦/摩。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C—C單鍵鍵能的兩倍,而是比兩倍略少。因此,只需要較少的能量,就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑,容易發生加成反應等的原因。
在形成乙烯分子的過程中,每個碳原子以 1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這 3個sp 2 雜化軌道在同一平面里,互成 120°夾角。因此,在乙烯分子里形成5個σ鍵,其中4個是C—H鍵(sp 2 — s)1個是C—C鍵(sp 2 — sp 2 );兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊,形成另一種化學鍵:π鍵,並和σ鍵所在的平面垂直。如:乙烯分子里的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的,重疊程度比σ鍵從正面重疊要小,所以π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,斷裂時需要的能量也較少。
『玖』 乙稀的物理性質及用途
物理性質
通常情況下,乙烯是一種無色稍有氣味的氣體,密度為1.25g/L,比空氣的密度略小,難溶於水,易溶於四氯化碳等有機溶劑。
外觀與性狀: 無色氣體,略具烴類特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。
吸收峰:吸收帶在遠紫外區
pH:水溶液是中性
熔點(℃): -169.4
沸點(℃): -103.9
相對密度(水=1): 0.61
相對蒸氣密度(空氣=1): 0.98
飽和蒸氣壓(kPa): 4083.40(0℃)
燃燒熱(kJ/mol):1411.0
臨界溫度(℃): 9.2
臨界壓力(MPa): 5.04
閃點(fp): 無意義
引燃溫度(℃): 425
爆炸上限%(V/V): 36.0
爆炸下限%(V/V): 2.7
溶解性: 不溶於水,微溶於乙醇、酮、苯,溶於醚。溶於四氯化碳等有機溶劑。
工業用途
用途:製造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料 乙烯ethylene CH2=CH2,為一種植物激素。由於具有促進果實成熟的作用,並在成熟前大量合成,所以認為它是成熟激素(ripening hormone)。可抑制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的生長、花芽的形成;另一方面可促進莖和根的擴展生長、不定根和根毛的形成、某些種子的發芽、偏上生長、芽彎曲部的形成器官的老化或脫離等。能促進鳳梨的開花,促進水稻和水繁縷莖的生長。幾乎所有作用的有效氣中濃度的閾值為0.0—0.1微升/升,最大值為1—10微升/升。一部分菌類和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果實里可大量的生成。若給營養組織以植物生長素或各種應力(接觸、病傷害、葯物處理等)則生成量可激增。在生物體內由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳轉變為乙烯,但合成酶的性質不明。甲硫氨酸脫氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或後者進一步脫羧生成的甲硫丙醛,在過氧化氫、亞硫酸鹽、單酚的存在下由於過氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被認為是乙烯生物合成的中間體,但甲硫丙醛在生物體內存在尚未被證實。梅普森和沃德爾(L.Mapson.D.Wardale)在體外用轉氨酶、過氧化物酶和供給過氧化氫的葡萄糖氧化酶等三種酶的協同作用,顯示出由甲硫氨酸合成乙烯的事實,但通過同位素標記化合物的實驗,認為此反應系統在體內不起作用。乙烯也有從除甲硫氨酸以外的物質進行生物合成的情況。 乙烯用量最大的是生產聚乙烯,約占乙烯耗量的45%;其次是由乙烯生產的二氯乙烷和氯乙烯;乙烯氧化制環氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯,乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯製取高級醇。[3]
生態用途
生態學作用:乙烯早在20世紀初就發現用煤氣燈照明時有一種氣體能促進綠色檸檬變黃而成熟,這種氣體就是乙烯。但直至60年代初期用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出極微量的乙烯後,乙烯才被列為植物激素。而不能相反。乙烯廣泛存在於植物的各種組織、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。它的產生具有「自促作用」,即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生。乙烯可以促進RNA和蛋白質的合成,在高等植物體內,並使細胞膜的透性增加, 生長素在低等和高等植物中普遍存在。加速呼吸作用。因而果實中乙烯含量增加時,已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,可促進其中有機物質的轉化,加速成熟。乙烯也有促進器官脫落和衰老的作用。用乙烯處理黃化幼苗莖可使莖加粗和葉柄偏上生長。則吲哚乙酸通過酶促反應從色氨酸合成。乙烯還可使瓜類植物雌花增多,在植物中,促進橡膠樹、漆樹等排出乳汁。乙烯是氣體,1934年荷蘭F.克格爾等從人尿得到生長素的結晶,在田間應用不方便。它正是引起胚芽鞘伸長的物質。一種能釋放乙烯的液體化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已廣泛應用於果實催熟、棉花採收前脫葉和促進棉鈴開裂吐絮、刺激橡膠乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜類雌花及促進菠蘿開花等。 其它有害作用: 該物質對環境有危害,對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。 乙烯是一種氣體激素:在成熟的組織釋放乙烯較少,而在分生組織,萌發的種子、凋謝的花朵和成熟過程中的果實乙烯的產量較大。 生理效應:1)乙烯「三重反應」(triple response of ethylene):①抑制莖的伸長生長;②促進莖和根的增粗;②促進莖的橫向增長;2)促進果實成熟,常用乙烯利溶液浸泡未完全成熟的番茄、蘋果、梨、香蕉、柿子等果實能顯著促進成熟;3)促進脫落和衰老(乙烯在花、葉和果實的脫落方面起著重要的作用);4)促進某些植物的開花與雌花分化。5)其他效應,還可誘導插枝不定根的形成,促進根的生長和分化,打破種子和芽的休眠,誘導次生物質的分泌等。。它存在於成熟的果實;莖的節;衰老的葉子中。[3]
『拾』 怎樣才能確定一個酶是化合物降解途徑中的關鍵酶如:農
怎樣才能確定一個酶是化合物降解途徑中的關鍵酶
乙烯生物合成的主要途徑可以概括如下:蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯
這條途徑的主要步驟分述如下:
1.蛋氨酸循環
植物體內的蛋氨酸首先在三磷酸腺苷(ATP)參與下,轉變為S-腺苷蛋氨酸(簡稱SAM),SAM被轉化為1-氨基環丙烷1-羧酸(簡稱ACC)和甲硫腺苷(簡稱MTA),MTA進一步被水解為甲硫核糖(簡稱MTR),通過蛋氨酸途徑又可重新合成蛋氫酸.乙烯的生物合成中具有蛋氨酸 → SAM → MTA → 蛋氨酸這樣一個循環.其中形成甲硫基在組織中可以循環使用.
2 ACC的合成
由於ACC是乙烯生物合成的直接前體,因此植物體內乙烯合成時從SAM轉變為ACC這一過程非常重要,催化這個過程的酶是ACC合成酶,這個過程通常被認為是乙烯形成的限速步驟.
在從SAM轉變為ACC這一過程中,受AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)和AOA(氨基氧乙酸)的抑制.
3 乙烯的合成(ACC → 乙烯).
從ACC轉化為乙烯是一個酶促反應,也是一個需O2的氧化反應,ACC氧化酶(也稱乙烯形成酶,EFE)是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶.缺氧、高溫(>35℃)、解偶聯劑、某些金屬離子等可抑制ACC轉化為乙烯.從ACC轉化為乙烯應在細胞保持結構高度完整的情況下才能進行.
4 丙二醯基ACC.
ACC除了轉化為乙烯外,另一個代謝途徑是與丙二醯基結合,生成ACC代謝末端產物丙二醯基ACC(簡稱MACC).MACC的生成可看成是調節乙烯形成的另一條途徑.
綜上所述,乙烯在果蔬中的生物合成遵循蛋氨酸 → SAM → ACC —(O2)→ 乙烯途徑,其中ACC合成酶是乙烯生成的限速酶,因為該酶的出現使果實大量合成ACC,並進一步氧化生成乙烯.EFE是催化乙烯生物合成中ACC轉化為乙烯的酶.