Geriausios kainos augalinis hormonas indolo-3-acto rūgštis Iaa

Nature

Indolacto rūgštis yra organinė medžiaga. Gryni produktai yra bespalviai lapų kristalai arba kristaliniai milteliai. Veikiama šviesos, ji tampa rausva. Lydymosi temperatūra 165–166 ℃ (168–170 ℃). Tirpsta bevandeniame etanolyje, etilo acetate, dichloretane, tirpsta eteryje ir acetone. Netirpsta benzene, toluene, benzine ir chloroforme. Netirpsta vandenyje, jos vandeninis tirpalas gali būti skaidomas ultravioletinių spindulių, bet yra stabilus matomoje šviesoje. Natrio ir kalio druskos yra stabilesnės nei pati rūgštis ir lengvai tirpsta vandenyje. Lengvai dekarboksilinama į 3-metilindolą (skatiną). Ji turi dvejopą poveikį augalų augimui, ir skirtingos augalo dalys yra skirtingai jautrios jai, paprastai šaknis yra didesnė už pumpurą už stiebą. Skirtingi augalai yra skirtingai jautrūs jai.

Paruošimo metodas

3-indolo acetonitrilas susidaro reaguojant indolui, formaldehidui ir kalio cianidui 150 ℃ temperatūroje, 0,9–1 MPa slėgyje, o vėliau hidrolizuojamas kalio hidroksidu. Arba indolui reaguojant su glikolio rūgštimi. Į 3 litrų nerūdijančio plieno autoklave įdedama 270 g (4,1 mol) 85 % kalio hidroksido, 351 g (3 mol) indolo, o po to lėtai įpilama 360 g (3,3 mol) 70 % hidroksiacto rūgšties vandeninio tirpalo. Uždarytame indole kaitinamas iki 250 ℃, maišant 18 val. Atvėsinama iki žemesnės nei 50 ℃ temperatūros, įpilama 500 ml vandens ir maišoma 100 ℃ temperatūroje 30 min., kad ištirptų kalio indolo-3-acetatas. Atvėsinama iki 25 ℃, autoklavo medžiagą supilama į vandenį ir pilama vandens, kol bendras tūris pasieks 3 litrus. Vandeninis sluoksnis ekstrahuotas 500 ml etilo eterio, parūgštintas druskos rūgštimi 20–30 °C temperatūroje ir nusodintas indol-3-acto rūgštimi. Perfiltruota, nuplauta šaltu vandeniu, išdžiovinta saugojant nuo šviesos, produkto kiekis – 455–490 g.

Biocheminė reikšmė

Nekilnojamasis turtas

Lengvai skaidosi šviesoje ir ore, nelaikomas ilgai. Saugus žmonėms ir gyvūnams. Tirpsta karštame vandenyje, etanolyje, acetone, eteryje ir etilo acetate, mažai tirpsta vandenyje, benzene, chloroforme; stabilus šarminiame tirpale ir, paruošus gryną produktą, pirmiausia ištirpinamas nedideliame kiekyje 95 % alkoholio, o po to ištirpinamas vandenyje iki reikiamo kiekio.

Naudojimas

Naudojamas kaip augalų augimo stimuliatorius ir analitinis reagentas. 3-indolacto rūgštis ir kitos auksino medžiagos, tokios kaip 3-indolacetaldehidas, 3-indolacetonitrilas ir askorbo rūgštis, gamtoje egzistuoja natūraliai. 3-indolacto rūgšties biosintezės augaluose pirmtakas yra triptofanas. Pagrindinis auksino vaidmuo yra reguliuoti augalų augimą, ne tik skatinti augimą, bet ir slopinti augimą bei organų formavimąsi. Auksinas augalų ląstelėse egzistuoja ne tik laisvoje būsenoje, bet ir susijungusio auksino pavidalu, kuris yra stipriai susijungęs su biopolimerine rūgštimi ir kt. Auksinas taip pat sudaro konjugacijas su specialiomis medžiagomis, tokiomis kaip indolacetilasparaginas, apentozinė indolacetilgliukozė ir kt. Tai gali būti auksino kaupimo ląstelėje būdas, taip pat detoksikacijos metodas, skirtas pašalinti auksino pertekliaus toksiškumą.

Poveikis

Augalinis auksinas. Dažniausias natūralus augimo hormonas augaluose yra indoleacto rūgštis. Indolacto rūgštis gali skatinti augalų ūglių, ūglių, daigų ir kt. viršutinių pumpurų formavimąsi. Jos pirmtakas yra triptofanas. Indolacto rūgštis yraaugalų augimo hormonasSomatinas turi daug fiziologinių poveikių, susijusių su jo koncentracija. Maža koncentracija gali skatinti augimą, didelė koncentracija slopina augimą ir netgi gali sukelti augalo mirtį. Šis slopinimas susijęs su tuo, ar jis gali sukelti etileno susidarymą. Auksino fiziologinis poveikis pasireiškia dviem lygmenimis. Ląstelių lygmenyje auksinas gali stimuliuoti kambio ląstelių dalijimąsi; skatinti šakų ląstelių pailgėjimą ir slopinti šaknų ląstelių augimą; skatinti ksilemo ir floemo ląstelių diferenciaciją, skatinti plaukų kirpimą šaknyse ir reguliuoti kaliaus morfogenezę. Organų ir viso augalo lygmenyje auksinas veikia nuo daigo iki vaisiaus brandos. Auksinas kontroliuoja daigo mezokotilo pailgėjimą su grįžtamuoju raudonos šviesos slopinimu; Kai indoleacto rūgštis pernešama į apatinę šakos pusę, šaka sukels geotropizmą. Fototropizmas atsiranda, kai indoleacto rūgštis pernešama į apšviestą šakos pusę. Indolacto rūgštis sukelia viršūnės dominavimą. Lėtina lapų senėjimą; ant lapų užteptas auksinas slopina lapų kritimą, o ant proksimalinio lapų kritimo galo užteptas auksinas skatina lapų kritimą. Auksinas skatina žydėjimą, sukelia partenokarpijos vystymąsi ir lėtina vaisių nokimą.

Taikyti

Indolacto rūgštis pasižymi plačiu veikimo spektru ir daugeliu panaudojimo būdų, tačiau nėra plačiai naudojama, nes lengvai skaidosi augaluose ir iš jų. Ankstyvojoje stadijoje ji buvo naudojama pomidorų partenokarpiniam vystymuisi ir vaisių užsimezgimui skatinti. Žydėjimo stadijoje žiedai buvo mirkomi 3000 mg/l skysčio, kad susidarytų besėkliai pomidorų vaisiai ir pagerėtų vaisių užsimezgimo greitis. Vienas iš ankstyviausių panaudojimo būdų buvo auginių įsišaknijimui skatinti. Auginių pagrindo mirkymas 100–1000 mg/l vaistinio tirpalo gali paskatinti arbatmedžio, eukalipto, ąžuolo, metasekvojos, pipirų ir kitų augalų atsitiktinių šaknų formavimąsi ir pagreitinti maistinių medžiagų dauginimąsi. Ryžių daigų įsišaknijimui skatinti buvo naudojama 1–10 mg/l indolacto rūgšties ir 10 mg/l oksamilino. Chrizantemų purškimas 25–400 mg/l skysčio vieną kartą (per 9 fotoperiodo valandas) gali slopinti žiedpumpurių atsiradimą, atidėti žydėjimą. Auginant ilgose saulės šviesoje, vieną kartą apipurkšus 10-5 mol/l koncentracijos tirpalu, galima padidinti moteriškų žiedų skaičių. Burokėlių sėklų apdorojimas skatina dygimą, padidina šakniagumbių derlių ir cukraus kiekį.

Įvadas į auksiną
Įvadas

Auksinas (auksinas) yra endogeninių hormonų klasė, turinti nesotųjį aromatinį žiedą ir acto rūgšties šoninę grandinę. Angliška santrumpa IAA, tarptautinis bendrasis pavadinimas, yra indolo acto rūgštis (IAA). 1934 m. Guo Ge ir kt. ją identifikavo kaip indolo acto rūgštį, todėl įprasta dažnai vartoti indolo acto rūgštį kaip auksino sinonimą. Auksinas sintetinamas išsiplėtusiuose jaunuose lapuose ir viršūninėje meristemoje, ir kaupiasi iš viršaus į apačią dideliu atstumu pernešant floemą. Šaknys taip pat gamina auksiną, kuris pernešamas iš apačios į viršų. Augaluose auksinas susidaro iš triptofano per tarpinių produktų seriją. Pagrindinis kelias yra per indoleacetaldehidą. Indolacetaldehidas gali susidaryti oksiduojant ir deamininant triptofaną į indolo piruvatą, o po to dekarboksilinant, arba jis gali susidaryti oksiduojant ir deamininant triptofaną į triptaminą. Tada indolo acetaldehidas reoksiduojamas į indolo acto rūgštį. Kitas galimas sintezės būdas yra triptofano pavertimas iš indolo acetonitrilo į indolo acto rūgštį. Indolacto rūgštį galima inaktyvuoti prisijungiant prie asparto rūgšties prie indoleacetilasparto rūgšties, inozitolį prie indoleacto rūgšties prie inozitolio, gliukozę prie gliukozido ir baltymą prie indoleacto rūgšties-baltymų komplekso augaluose. Susijungusi indoleacto rūgštis augaluose paprastai sudaro 50–90 % indoleacto rūgšties, kuri gali būti auksino kaupimo forma augalų audiniuose. Indolacto rūgštis gali būti skaidoma oksiduojant indoleacto rūgštį, kuri yra įprasta augalų audiniuose. Auksinai turi daug fiziologinių poveikių, susijusių su jų koncentracija. Maža koncentracija gali skatinti augimą, didelė koncentracija slopina augimą ir netgi gali sukelti augalo mirtį, šis slopinimas yra susijęs su tuo, ar jis gali sukelti etileno susidarymą. Auksino fiziologinis poveikis pasireiškia dviem lygmenimis. Ląstelių lygmenyje auksinas gali stimuliuoti kambio ląstelių dalijimąsi; skatinti šakų ląstelių pailgėjimą ir slopinti šaknų ląstelių augimą; Skatina ksilemo ir floemo ląstelių diferenciaciją, skatina plaukų kirpimą šaknyse ir reguliuoja kaliaus morfogenezę. Organų ir viso augalo lygmenyje auksinas veikia nuo daigų iki vaisiaus brandos. Auksinas kontroliuoja daigų mezokotilo pailgėjimą, grįžtamai slopindamas raudoną šviesą; Kai indoleacto rūgštis pernešama į apatinę šakos pusę, šaka pasižymi geotropizmu. Fototropizmas atsiranda, kai indoleacto rūgštis pernešama į apšviestą šakų pusę. Indolacto rūgštis sukelia viršūnės dominavimą. Lėtina lapų senėjimą; Auksinas, užteptas ant lapų, slopino nukritimą, o auksinas, užteptas ant proksimalinio nukritimo galo, skatino nukritimą. Auksinas skatina žydėjimą, sukelia partenokarpijos vystymąsi ir lėtina vaisių nokimą. Kažkas sugalvojo hormonų receptorių koncepciją. Hormonų receptorius yra didelis molekulinis ląstelės komponentas, kuris specifiškai jungiasi prie atitinkamo hormono ir tada inicijuoja reakcijų seriją. Indolacto rūgšties ir receptoriaus kompleksas turi dvejopą poveikį: pirma, jis veikia membraninius baltymus, paveikdamas terpės rūgštėjimą, jonų siurblio pernašą ir įtampos pokyčius, o tai yra greita reakcija (< 10 minučių); Antrasis – veikti nukleorūgštis, sukeldamas ląstelės sienelės pokyčius ir baltymų sintezę, kuri yra lėta reakcija (10 minučių). Terpės rūgštėjimas yra svarbi ląstelių augimo sąlyga. Indolacto rūgštis gali aktyvuoti ATP (adenozino trifosfato) fermentą plazminėje membranoje, skatinti vandenilio jonų ištekėjimą iš ląstelės, sumažinti terpės pH vertę, kad fermentas būtų aktyvuotas, hidrolizuoti ląstelės sienelės polisacharidą, kad ląstelės sienelė suminkštėtų ir ląstelė išsiplėstų. Indolacto rūgšties įvedimas lėmė specifinių informacinės RNR (mRNR) sekų atsiradimą, kurios pakeitė baltymų sintezę. Indolacto rūgšties poveikis taip pat pakeitė ląstelės sienelės elastingumą, leisdamas ląstelėms augti. Auksino augimą skatinantis poveikis daugiausia yra skatinti ląstelių augimą, ypač ląstelių pailgėjimą, ir neturi įtakos ląstelių dalijimuisi. Augalo dalis, kuri jaučia šviesos stimuliaciją, yra stiebo viršūnėje, tačiau lenkimo dalis yra apatinėje viršūnės dalyje, taip yra todėl, kad ląstelės po viršūne auga ir plečiasi, ir tai yra jautriausias laikotarpis auksinui, todėl auksinas daro didžiausią įtaką jo augimui. Senstančio audinio augimo hormonas neveikia. Priežastis, kodėl auksinas gali skatinti vaisių vystymąsi ir auginių įsišaknijimą, yra ta, kad auksinas gali pakeisti maistinių medžiagų pasiskirstymą augale, ir daugiau maistinių medžiagų gaunama toje dalyje, kurioje gausu auksinų pasiskirstymo, suformuojant pasiskirstymo centrą. Auksinas gali sukelti besėklių pomidorų formavimąsi, nes apdorojus neapvaisintus pomidorų pumpurus auksinu, pomidorų pumpuro kiaušidė tampa maistinių medžiagų pasiskirstymo centru, o lapų fotosintezės metu susidariusios maistinės medžiagos nuolat transportuojamos į kiaušidę, ir kiaušidė vystosi.

Gamyba, transportavimas ir paskirstymas

Pagrindinės auksino sintezės dalys yra meristantiniai audiniai, daugiausia jauni pumpurai, lapai ir besivystančios sėklos. Auksinas pasiskirsto visuose augalo kūno organuose, tačiau santykinai jis yra koncentruotas sparčiai augančiose dalyse, tokiose kaip koleopedijos, pumpurai, šaknų viršūnės meristemoje, kambis, besivystančiose sėklose ir vaisiuose. Augaluose auksinas patenka trimis būdais: šonine pernaša, poliarine pernaša ir nepoliarine pernaša. Šoninė pernaša (auksino pernaša dėl foninio apšvietimo koleoptilės viršūnėje, kurią sukelia vienpusė šviesa, auksino pernaša arti žemės augalų šaknyse ir stiebuose, kai jis skersai juda). Poliarinė pernaša (iš viršutinio morfologijos galo į apatinį morfologijos galą). Nepoliarinė pernaša (subrendusiuose audiniuose auksinas gali būti nepoliariškai pernešamas per floemą).

Fiziologinio veikimo dvilypumas

Mažesnė koncentracija skatina augimą, didesnė – slopina. Skirtingiems augalo organams keliami skirtingi optimalios auksino koncentracijos reikalavimai. Optimali koncentracija šaknims buvo apie 10E-10 mol/l, pumpurams – 10E-8 mol/l, o stiebams – 10E-5 mol/l. Augalų augimui reguliuoti dažnai naudojami auksino analogai (pvz., naftalenacto rūgštis, 2, 4-D ir kt.). Pavyzdžiui, auginant pupelių daigus, pupelių daigams apdoroti naudojama stiebų augimui tinkama koncentracija. Dėl to slopinami šaknų ir pumpurų augimas, o iš hipokotilo išsivystę stiebai yra labai išsivystę. Augalų stiebų augimo pranašumą lemia augalų auksino transportavimo savybės ir auksino fiziologinio poveikio dvilypumas. Augalo stiebo viršūninis pumpuras yra aktyviausia auksino gamybos dalis, tačiau viršūniniame pumpure susidariusio auksino koncentracija nuolat pernešama į stiebą aktyvios pernašos būdu, todėl pačiame viršūniniame pumpure auksino koncentracija nėra didelė, o jauname stiebe – didesnė. Tai labiausiai tinka stiebo augimui, tačiau slopina pumpurus. Kuo didesnė auksino koncentracija arčiau viršutinio pumpuro, tuo stipresnis slopinamasis poveikis šoniniam pumpurui, todėl daugelis aukštų augalų suformuoja pagodos formą. Tačiau ne visi augalai turi stiprią viršūnės dominavimą, o kai kurie krūmai po viršūnės pumpuro išsivystymo tam tikrą laiką pradeda irti ar net trauktis, prarasdami pirminę viršūnės dominavimą, todėl krūmo medžio forma nėra pagoda. Kadangi didelė auksino koncentracija slopina augalų augimą, didelės koncentracijos auksino analogų gamyba taip pat gali būti naudojama kaip herbicidai, ypač dviskiltėms piktžolėms.

Auksino analogai: NAA, 2, 4-D. Kadangi augaluose yra nedidelis auksino kiekis ir jį nėra lengva išsaugoti, žmonės, siekdami reguliuoti augalų augimą cheminės sintezės būdu, atrado auksino analogų, kurie turi panašų poveikį ir gali būti masiškai gaminami bei plačiai naudojami žemės ūkio gamyboje. Žemės gravitacijos poveikis auksino pasiskirstymui: stiebų augimą fone ir šaknų augimą ant žemės sukelia Žemės gravitacija. Taip yra todėl, kad Žemės gravitacija lemia netolygų auksino pasiskirstymą, jis labiau pasiskirsto artimesnėje stiebo pusėje ir mažiau – galinėje. Kadangi optimali auksino koncentracija stiebe buvo didelė, didesnis auksino kiekis artimesnėje stiebo pusėje jį skatino, todėl artimesnė stiebo pusė augo greičiau nei galinė, ir tai leido stiebui augti į viršų. Kalbant apie šaknis, kadangi optimali auksino koncentracija šaknyse yra labai maža, didesnis auksino kiekis arčiau žemės pusės slopina šaknų ląstelių augimą, todėl arčiau žemės pusės augimas yra lėtesnis nei užpakalinės pusės, ir išlaikomas geotropinis šaknų augimas. Be gravitacijos šaknys nebūtinai auga žemyn. Nesvarumo poveikis augalų augimui: šaknų augimą link žemės ir stiebo augimą tolyn nuo žemės skatina Žemės gravitacija, kurią lemia netolygus auksino pasiskirstymas veikiant Žemės gravitacijai. Nesvarumo būsenoje dėl gravitacijos praradimo stiebo augimas praranda savo atsilikimą, o šaknys taip pat praranda žemės augimo savybes. Tačiau stiebo augimo viršūnės pranašumas išlieka, o auksino poliarinė pernaša nėra paveikta gravitacijos.