Qu'est-ce que la biosynthèse de l'éthylène?

L'éthylène est un composé de carbone et d'hydrogène avec la formule chimique C ₂ H ₄ .C'est un gaz incolore avec une odeur sucrée qui est fabriquée à grande échelle par l'industrie pétrochimique pour une utilisation principalement dans la production de plastiques.L'éthylène est également produit par les plantes et agit comme une hormone qui influence les processus de plantes cruciaux de plusieurs manières.Il est inhabituel qu'une si petite molécule soit active en tant qu'hormone.La biosynthèse de l'éthylène dans les plantes a lieu en réponse à divers stress, notamment les attaques par les ravageurs et les maladies, la sécheresse et les dommages aux tissus.

Les effets de l'éthylène sur les plantes sont nombreux et variés.Son effet le plus connu est d'accélérer la maturation de certains types de fruits, par exemple des pommes, des bananes et des tomates, mais pas des agrumes.Il était connu depuis au moins le temps des anciens Égyptiens que certains fruits pouvaient être mûris plus rapidement par des ecchymoses;Il est souvent nécessaire de concevoir ou de couper un fruit pour accélérer la maturation d'un grand nombre stocké dans le même récipient.L'éthylène n'a été identifié comme la cause de cette réponse qu'en 1901 et ce n'est qu'à la fin du 20e siècle que les détails du processus de biosynthèse de l'éthylène dans les tissus végétaux ont été révélés.

L'éthylène inhibe la production de fleurs dans la plupart des plantes, mais favorise la germination des graines etPeut influencer le développement des semis d'une manière intéressante, connue sous le nom de «réponse triple».Les semis cultivés dans des conditions sombres et exposés à l'éthylène montrent un épaississement et un raccourcissement caractéristiques de la tige, et une courbure accrue du crochet apical mdash;Une structure qui protège le centre de croissance à l'extrémité de la tige.L'éthylène favorise également la destruction de la chlorophylle, la production de pigments appelés anthocyanes mdash;associé aux couleurs d'automne et mdash;et le vieillissement et la perte de feuilles.Puisque le composé est un gaz et mdash;Comme la plupart des hormones mdash;est efficace à de très faibles concentrations, il peut diffuser facilement à travers les tissus végétaux, et donc la production de ce composé par une plante peut affecter les autres à proximité.L'éthylène provenant de sources industrielles et de moteurs automobiles peut également affecter les plantes.

Le point de départ de la biosynthèse de l'éthylène dans les plantes est la méthionine, un acide aminé essentiel produit dans les chloroplastes.Cela réagit avec l'adénosine triphosphate (ATP) pour produire de la S-adénosyl-L-méthionine (SAM), également connue sous le nom d'adomètre S, catalysé par une enzyme appelée Sam synthétase.Une autre réaction convertit SAM en 1-amino-cyclopropane-1-carboxylique acide (ACC), catalysé par l'enzyme ACC synthase.Enfin, l'ACC réagit avec l'oxygène pour produire de l'éthylène, du cyanure d'hydrogène et du dioxyde de carbone, catalysé par l'enzyme ACC oxydase.Le cyanure d'hydrogène est converti en un composé inoffensif par une autre enzyme, de sorte que la biosynthèse de l'éthylène ne libère aucun produit chimique toxique.

ACC synthase est produit par les plantes en réponse au stress, provoquant davantage l'ACC, et par conséquent plus d'éthylène, à produire.Le stress peut prendre la forme d'attaque par des insectes ravageurs ou des maladies des plantes, ou il peut être dû à des facteurs environnementaux tels que la sécheresse, le froid ou les inondations.Les produits chimiques nocifs peuvent également entraîner un stress, conduisant à la production d'éthylène.

L'auxine hormonale végétale, si elle est présente en grande quantité, stimule la production d'éthylène.Les herbicides axiniques, tels que l'acide 2,4-dichlorophénoxyacétique (2,4-D), imitent l'action de cette hormone, provoquant la production d'éthylène dans de nombreuses plantes.Bien que le mode d'action exact de ces herbicides ne soit pas clair, il semble qu'une production excessive d'éthylène peut jouer un rôle dans la mort des plantes chez les espèces sensibles.

Le but de la biosynthèse de l'éthylène dans les plantes est, en 2011, un domaine de recherche active.Compte tenu du large éventail d'effets de cette hormone, il est probable qu'il ait plusieurs rôles.Dans le cas des semis, il semble être produit en réponse à la résistance du sol aux semis en développement et à déclencher des réponses de croissance que HelP Protégez le centre de croissance.Il existe également des preuves qu'il peut jouer un rôle dans la résistance aux maladies;Des études expérimentales suggèrent que les plantes dépourvues d'une réponse d'éthylène sont plus sensibles à certaines maladies.