INDOLEACETIC ACID: ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, PAGGAWA, GINAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang indoleacetic acid ay isang organic tambalan na may mga molecular formula C ₈ H ₆ NCH ₂ COOH. Ito ay isang monocarboxylic acid na may isang mahalagang papel bilang isang hormon ng paglago ng halaman, kung saan kabilang ito sa pangkat ng mga phytohormones na tinatawag na mga auxins.

Kilala rin ito bilang 3-indoleacetic acid at indole-3-acetic acid. Ito ang pinakamahalagang auxin sa mga halaman. Ginagawa ito sa mga ito sa mga bahagi kung saan may paglaki, tulad ng mga shoots, mga batang lumalagong dahon at mga reproductive organ.

Ang Indoleacetic acid ay naroroon sa lumalagong mga shoots. May-akda: Julio César García. Pinagmulan: Pixabay.

Bilang karagdagan sa mga halaman, ilang mga microorganism din ang biosynthesize nito, lalo na ang mga tinatawag na "tagataguyod ng paglago". Kadalasan, ang mga mikrobyong ito ay matatagpuan sa rhizosphere o lugar na katabi ng mga ugat ng mga halaman, na pinapaboran ang kanilang paglaki at pagsasanga.

Ang indoleacetic acid biosynthesis ay nangyayari sa maraming mga paraan, pinaka-kapansin-pansin ang tryptophan, isang amino acid na naroroon sa mga halaman.

Sa mga taong may sakit na talamak sa bato, ang pagkakaroon ng mataas na antas ng indoleacetic acid ay maaaring maging sanhi ng pinsala sa cardiovascular system at demensya. Ang iba't ibang mga paraan ng paggamit ng mga foleacetic acid-fungi at bakterya ay pinag-aaralan upang maitaguyod ang mga pananim ng halaman sa isang palakaibigan na kapaligiran.

Istraktura

Ang Indoleacetic acid ay may singsing na benzene sa istruktura ng molekular nito at naka-attach sa ito ng isang singsing na pyrrole sa 3 posisyon kung saan nakalakip ang isang -CH ₂ -COOH.

Istraktura ng 3-indoleacetic acid molekula. Walang ibinigay na may-akda na nababasa ng makina. Ipinagpalagay ni Ayacop (batay sa mga paghahabol sa copyright). . Pinagmulan: Wikipedia Commons.

Pangngalan

- Indoleacetic acid

- Indole-3-acetic acid

- 3-Indoleacetic acid

- Indolylacetic acid

- Skatole-ω-carboxylic acid

Ari-arian

Pisikal na estado

Walang kulay hanggang sa puting solid flake

Ang bigat ng molekular

175.18 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

168.5 ºC

Solubility

Masyadong bahagyang natutunaw sa malamig na tubig: 1.5 g / L

Natutunaw sa ethyl alkohol, acetone at ethyl eter. Hindi matutunaw sa chloroform.

Lokasyon sa kalikasan

Ang Indoleacetic acid ay ang pinakamahalagang phytohormone o auxin ng mga halaman, na pangunahing ginagawa nito sa mga lugar ng halaman kung saan mayroong paglaki.

Ang pagputol ng isang binhi, isang proseso kung saan namamagitan ang indoleacetic acid. May-akda: Markéta Machová. Pinagmulan: Pixabay.

Ang karaniwang paraan kung saan iniimbak ng mga halaman ang indoleacetic acid ay conjugated o baligtad na naka-link sa ilang mga amino acid, peptides at sugars.

Maaari itong maipadala nang aktibo mula sa cell hanggang cell o pasibo sa pamamagitan ng pagsunod sa sapin ng phloem sa mahabang distansya.

Bilang karagdagan sa paggawa nito sa mga halaman, maraming mga uri ng mga microorganism din ang synthesize nito. Kabilang sa mga species ng mikrobyo ay Azospirillum, Alcaligenes, Acinetobacter, Bacillus, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas, at Rhizobium.

Karamihan sa mga halaman na nagpapasigla ng bakterya at fungi, kasama na ang mga bumubuo ng simbolo sa kanila, ay gumagawa ng indoleacetic acid. Ang mga microorganism na ito ay sinasabing "tagataguyod ng paglago".

Ang Indoleacetic acid biosynthesized ng mga bacteria na nauugnay sa halaman o fungi sa rhizosphere ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-unlad ng ugat.

Branched Roots ng isang halaman. Ang Indoleacetic acid na ginawa ng bakterya at fungi na naroroon sa lugar na katabi ng mga ito o namamagitan sa rhizosphere sa pagbuo nito. Rasbak sa Dutch Wikipedia. Pinagmulan: Wikipedia Commons.

Gayunpaman, ang mga microbes ay hindi nangangailangan ng indoleacetic acid para sa kanilang mga proseso sa physiological.

Ang paliwanag ay habang lumalaki ang mga halaman, naglalabas sila ng maraming mga nalulusaw na tubig na compound tulad ng mga asukal, organikong acid at amino acid, na dinadala sa mga ugat.

Sa ganitong paraan, ang rhizobacteria ay nakakakuha ng isang masaganang supply ng materyal na ginagamit sa paggawa ng mga metabolite tulad ng indoleacetic acid, na kung saan ay ginamit ng halaman.

Tulad ng maaaring maibawas, ito ay isang halimbawa ng isang pakikipagtulungan para sa kapwa tulong.

Pag-andar sa mga halaman

Ang Indoleacetic acid ay kasangkot sa iba't ibang aspeto ng paglago at pag-unlad ng halaman, mula sa embryogenesis hanggang sa pag-unlad ng bulaklak.

Mahalaga ito para sa maraming mga proseso, tulad ng pagtubo ng binhi, paglaki ng embryo, pagsisimula ng ugat at pag-unlad, pagbuo ng dahon at pagpapadanak, phototropism, geotropism, pagbuo ng prutas, atbp.

Ang pagbuo ng bulaklak, isang proseso kung saan namamagitan ang indoleacetic acid. May-akda: Bruno Glätsch. Pinagmulan: Pixabay.

Kinokontrol ang pagpahaba ng cell at paghahati, pati na rin ang kanilang pagkakaiba-iba.

Dagdagan ang bilis ng paglaki ng xylem at ang ugat. Tumutulong ito sa pagpapabuti ng haba ng ugat sa pamamagitan ng pagdaragdag ng bilang ng mga sanga nito, ang mga ugat ng buhok at mga pag-ilid na mga ugat na makakatulong sa pagkuha ng mga nutrisyon mula sa paligid.

Naipon ito sa basal na bahagi ng ugat na pumapabor sa gravitropism o geotropism ng mga ito, sa gayon sinimulan ang kurbada ng ugat pababa. Sa ilang mga species pinasisigla ang pagbuo ng mga random na ugat mula sa mga tangkay o dahon.

Nag-iipon ito sa site kung saan magmula ang mga dahon, na kinokontrol ang lokasyon nito sa halaman. Ang isang mataas na nilalaman ng indoleacetic acid ay nagpapasigla sa pagpahaba sa mga shoots at sa kanilang phototropism. Kinokontrol ang pagpapalawak ng dahon at pagkakaiba-iba ng vascular.

Ang mga bagong dahon sa paglaki, proseso na kinokontrol ng indoleacetic acid. Pinagmulan: Pixabay.

Kasama ang mga cytokinins pinasisigla nito ang paglaganap ng mga selula sa cambial zone. Nag-aambag sa pagkita ng kaibhan ng mga tisyu ng vascular: xylem at phloem. May impluwensya ito sa diameter ng stem.

Inilabas ng mga pinatuyong buto ang indoleacetic acid na nag-iipon sa bahagi na nakapalibot sa pericarp ng prutas. Kapag ang konsentrasyon ng indoleacetic acid ay bumababa sa lugar na iyon, nabuo ang detatsment ng prutas.

Biosynthesis

Ang Indoleacetic acid ay biosynthesized sa aktibong paghati ng mga organo ng halaman, tulad ng mga shoots, mga tip sa ugat, meristems, vascular tisyu, mga batang lumalagong dahon, mga terminal ng mga bukol, at mga organo ng reproduktibo.

Ito ay synthesized ng mga halaman at microorganism sa pamamagitan ng maraming magkakaugnay na mga landas. May mga daanan na umaasa sa tryptophan (isang amino acid na naroroon sa mga halaman) at iba pa na independiyenteng ito.

Ang isa sa mga biosyntheses na nagsisimula sa tryptophan ay inilarawan sa ibaba.

Ang Tryptophan, sa pamamagitan ng enzyme aminotransferase, nawawala ang isang pangkat ng amino at na-convert sa indole-3-pyruvic acid.

Ang huli ay nawawala ang isang carboxyl at indole-3-acetaldehyde ay nabuo salamat sa enzyme pyruvate decarboxylase.

Sa wakas, ang indole-3-acetaldehyde ay na-oxidized ng enzyme aldehyde-oxidase upang makakuha ng indole-3-acetic acid.

Ang isa sa mga anyo ng indoleacetic acid biosynthesis ng rhizobacteria. May-akda: Marilú Stea.

Presensya sa katawan ng tao

Ang Indoleacetic acid sa katawan ng tao ay nagmula sa metabolismo ng tryptophan (isang amino acid na nilalaman sa iba't ibang pagkain).

Ang Indoleacetic acid ay nakataas sa mga pasyente na may sakit sa atay at sa mga taong may talamak na sakit sa bato.

Sa kaso ng talamak na sakit sa bato, ang mataas na antas ng indoleacetic acid sa dugo serum ay naakma sa mga pangyayari sa cardiovascular at dami ng namamatay, na naging mga makabuluhang tagahula sa kanila.

Tinatayang ito ay kumikilos bilang isang tagataguyod ng stress ng oxidative, pamamaga, atherosclerosis at endothelial dysfunction na may epekto ng procoagulant.

Ang mga mataas na antas ng indoleacetic acid sa suwero ng dugo ng mga pasyente na tumatanggap ng hemodialysis ay nauugnay din sa nabawasan na pag-andar ng cognitive.

Pagkuha

Mayroong maraming mga paraan upang makuha ito sa laboratoryo, halimbawa mula sa indole o mula sa glutamic acid.

Potensyal na paggamit sa agrikultura

Ang mga bagong diskarte ay pinag-aaralan na nagpapahintulot sa paggamit ng indoleacetic acid na madagdagan ang pagiging produktibo ng mga pananim na may kaunting epekto sa natural na kapaligiran, pag-iwas sa mga epekto ng kapaligiran ng mga pataba sa kemikal at pestisidyo.

Sa pamamagitan ng mga kabute

Ang ilang mga mananaliksik ay naghiwalay ng ilang mga endophytic fungi na nauugnay sa mga halamang panggamot mula sa mga ligid na kapaligiran.

Natagpuan nila na ang mga fungi na ito ay pinapaboran ang pagtubo ng mga ligaw na uri at mga mutant na binhi, at pagkatapos ng ilang mga pagsusuri ay natipon na ang indoleacetic acid na biosynthesized ng naturang fungi ay responsable para sa kapaki-pakinabang na epekto.

Nangangahulugan ito na salamat sa indoleacetic acid na ginawa ng mga endophytic fungi na ito, ang kanilang aplikasyon ay maaaring makabuo ng malaking benepisyo sa mga pananim na lumalaki sa mga marginalized na lupain.

Sa pamamagitan ng mga bakteryang iniresetang genetically

Ang iba pang mga siyentipiko ay nagawa upang lumikha ng isang genetic na mekanismo ng pagmamanipula na pinapaboran ang synthesis ng indoleacetic acid sa pamamagitan ng isang uri ng rhizobacteria, ito ay karaniwang hindi tagataguyod ng paglago ng halaman.

Ang pagpapatupad ng mekanismong ito ay humantong sa mga bakteryang ito na synthesize ang indoleacetic acid sa isang self-regulated na paraan. At ang inoculation ng mga rhizobacteria na ito sa mga ugat ng mga halaman ng Arabidopsis thaliana ay nagpabuti ng kanilang paglaki ng ugat.

Sa pamamagitan ng mga tambalang pinagsama sa indoleacetic acid

Posibleng mag-synthesize ng isang tambalang pinagsama o nabuo ng unyon ng indoleacetic acid at karbendazim (isang fungicide) na, kapag inoculated sa mga ugat ng mga punla ng legume, ipinapakita ang parehong mga katangian ng fungicidal at mga epekto na nagtataguyod ng paglago ng halaman at pag-unlad. Ang tambalang ito ay kailangan pa ring pag-aralan nang mas malalim.

Mga Sanggunian

1. Chandra, S. et al. (2018). Ang pag-optimize ng likas na gawa ng acetic acid sa pamamagitan ng nakahiwalay na bakterya mula sa Stevia rebaudiana rhizosphere at ang mga epekto nito sa paglago ng halaman. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology 16 (2018) 581-586. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
2. US National Library of Medicine. (2019). Indole-3-Acetic Acid. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Rosenberg, E. (2017). Kontribusyon ng Mikrobyo sa Kalusugan ng Tao, Mga Hayop, at Halaman. Sa Ito ay sa Iyong DNA. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
4. Le Bris, M. (2017). Mga Hormones sa Paglago at Pag-unlad. Sa Module ng Sanggunian sa Agham sa Buhay. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
5. Estelle, M. (2001) Mga Hormones ng Halaman. Sa Encyclopedia of Genetics. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. Dou, L. et al. (2015). Ang Cardiovascular Epekto ng Uremic Solute Indole-3 Acetic Acid. J. Am. Soc. Nephrol. 2015 Abril; 26 (4): 876-887. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
7. Khan, AL et al. (2017). Ang mga endophyte mula sa mga halamang panggamot at ang kanilang potensyal para sa paggawa ng indole acetic acid, pagpapabuti ng pagtubo ng binhi at pagpapagaan ng oxidative stress. J Zhejiang Univ Sci B. 2017 Peb; 18 (2): 125-137. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
8. Koul, V. et al. (2014). Ang globo ng impluwensya ng indole acetic acid at nitric oxide sa bakterya. J. Pangunahing Microbiol. 2014, 54, 1-11. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
9. Lin, Y.-T. et al. (2019). Ang Indole-3 acetic acid ay nadagdagan ang panganib ng kapansanan sa pag-andar ng nagbibigay-malay sa mga pasyente na tumatanggap ng hemodialysis. NeuroToxicology, Tomo 73, Hulyo 2019, Mga Pahina 85-91. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
10. Zuñiga, A. et al. (2018). Ang isang engineered na aparato para sa indoleacetic acid production sa ilalim ng mga sensing signal ng korum ay nagbibigay-daan sa Cupriavidus pinatubonensis JMP134 upang pasiglahin ang paglago ng halaman. ACS Synthetic Biology 2018, 7, 6, 1519-1527. Nabawi mula sa pubs.acs.org.
11. Yang, J. et al. (2019). Sintesis at bioactivity ng indoleacetic acid-carbendazim at ang mga epekto nito sa Cylindrocladium parasiticum. Biestichemics ng Pesticide at Physiology 158 (2019) 128-134. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
12. Aguilar-Piedras, JJ et al. (2008). Ang paggawa ng indole-3-acetic acid sa Azospirillum. Rev Latinoam Microbiol 2008; 50 (1-2): 29-37. Nabawi mula sa bashanfoundation.org.