乙烯是什么生物合成(Ethylene Biosynthesis)？

乙烯是一種碳和氫的化合物，化學式為C2H4。它是一種無色、有甜味的氣體，由石油化工行業大規模生產，主要用于塑料生產。乙烯也由工廠生產，并作為一種激素，影響許多工廠的關鍵工序方法。這種小分子作為激素是不尋常的。植物的...

乙烯是一種碳和氫的化合物，化學式為C2H4。它是一種無色、有甜味的氣體，由石油化工行業大規模生產，主要用于塑料生產。乙烯也由工廠生產，并作為一種激素，影響許多工廠的關鍵工序方法。這種小分子作為激素是不尋常的。植物的乙烯生物合成是在各種脅迫下發生的，包括病蟲害、干旱和組織損傷。

甲硫氨酸是在細胞葉綠體中產生的。乙烯對植物的影響是多方面的它最著名的作用是加速某些水果的成熟，例如蘋果、香蕉和西紅柿，但不包括柑橘類水果。至少從古埃及人的時代起，人們就知道有些水果通過擦傷可以更快地成熟；通常只需擦傷或割傷一個果實，以加速同一容器中大量貯藏的果實的成熟。直到1901年，乙烯才被確定為引起這種反應的原因，直到20世紀末，植物組織中乙烯生物合成過程的細節才得以揭示。

乙烯可用于香蕉的快速成熟。乙烯抑制大多數植物的開花，但促進種子萌發，并以一種有趣的方式影響幼苗的發育，即所謂的"三重反應"。在黑暗條件下生長并暴露在乙烯中的幼苗表現出莖干增厚和縮短的特征，頂端鉤的彎曲度增加-一種保護莖尖生長中心的結構乙烯也會破壞葉綠素，產生與秋天的顏色有關的花青素色素，以及葉子的衰老和脫落。由于這種化合物是一種氣體，而且和大多數激素一樣，在很低的濃度下有效，它可以很容易地在植物組織中擴散，因此，一個工廠生產這種化合物會影響附近的其他工廠。來自工業原料和汽車發動機的乙烯也會影響到植物。

蘋果在成熟過程中產生乙烯。植物乙烯生物合成的起點是蛋氨酸，葉綠體中產生的一種必需氨基酸，與三磷酸腺苷（ATP）反應生成S-腺苷-L-蛋氨酸（SAM），又稱S-腺苷蛋氨酸，由一種叫做SAM合成酶的酶催化。進一步的反應將SAM轉化為1-氨基-環丙烷-1-羧酸（ACC），由ACC合成酶催化。最后，ACC與氧氣反應生成乙烯、氰化氫和二氧化碳，在ACC氧化酶的催化下，氰化氫被另一種酶轉化為無害化合物，乙烯的生物合成不會釋放任何有毒化學物質。

乙烯可以影響幼苗的發育，ACC合成酶是植物對脅迫的反應，產生更多的ACC，從而產生更多的乙烯，這種脅迫可能表現為蟲害或植物病害的侵襲，也可能是由于對環境因素如干旱、寒冷或洪水。有害化學物質也會造成壓力，導致乙烯的產生。植物激素生長素，如果大量存在，會刺激乙烯的產生。生長素類除草劑，如2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D），模仿這種激素的作用，產生乙烯在許多工廠生產雖然這些除草劑的確切作用模式尚不清楚，但似乎過量的乙烯生成可能在易感物種的植物死亡中起作用。截至2011年，植物乙烯生物合成的目的是積極研究。鑒于這種激素的廣泛作用，它可能有多種作用，在幼苗的情況下，它似乎是響應土壤對正在發育的幼苗的抵抗而產生的，并引發有助于保護生長中心的生長反應，也有證據表明它可能在抗病性方面發揮作用；實驗研究表明，缺乏乙烯反應的植物對某些疾病更敏感。

植物可能通過乙烯生物合成對干旱作出反應。