ASID INDOLEASETIK: STRUKTUR, SIFAT, PENGELUARAN, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The asid indoleacetic adalah sebatian organik dengan itu formula molekul C ₈ H ₆ NCH ₂ COOH. Ini adalah asid monokarboksilat yang mempunyai peranan penting sebagai hormon pertumbuhan tumbuhan, sebab itulah ia tergolong dalam kumpulan fitohormon yang disebut auxins.

Ia juga dikenali sebagai asid 3-indoleasetik dan asid indole-3-asetik. Ia adalah auksin yang paling penting dalam tumbuh-tumbuhan. Ia terjadi di bahagian-bahagian di mana terdapat pertumbuhan, seperti pucuk, daun muda yang tumbuh dan organ pembiakan.

Asid indoleasetik terdapat pada pucuk yang tumbuh. Pengarang: Julio César García. Sumber: Pixabay.

Sebagai tambahan kepada tanaman, beberapa mikroorganisma juga mensintesisnya, terutama yang disebut "pemacu pertumbuhan". Secara amnya, mikroba ini terdapat di rizosfera atau kawasan yang berdekatan dengan akar tanaman, yang mendorong pertumbuhan dan percabangannya.

Biosintesis asid indoleasetik berlaku dalam beberapa cara, terutamanya triptofan, asid amino yang terdapat pada tumbuhan.

Pada orang dengan penyakit buah pinggang kronik, kehadiran asid indoleasetik yang tinggi boleh menyebabkan kerosakan pada sistem kardiovaskular dan demensia. Pelbagai cara menggunakan kulat dan bakteria penghasil asid indoleasetik sedang dikaji untuk mempromosikan tanaman tanaman dengan cara yang mesra alam.

Struktur

Asid indoleasetik mempunyai cincin benzena dalam struktur molekulnya dan melekat padanya adalah cincin pirol dalam kedudukan 3 di mana kumpulan –CH ₂ –COOH dilampirkan .

Struktur molekul asid 3-indoleasetik. Tidak ada pengarang yang boleh dibaca mesin. Ayacop menganggap (berdasarkan tuntutan hak cipta). . Sumber: Wikipedia Commons.

Tatanama

- Asid indoleasetik

- Asid asetik-indole-3

- Asid 3-indoleasetik

- Asid indolilat

- Asid skatole-ω-karboksilik

Hartanah

Keadaan fizikal

Serpihan pepejal tidak berwarna hingga putih

Berat molekul

175.18 g / mol

Takat lebur

168.5 ºC

Keterlarutan

Sangat larut dalam air sejuk: 1.5 g / L

Larut dalam etil alkohol, aseton dan etil eter. Tidak larut dalam kloroform.

Lokasi di alam semula jadi

Asid indoleasetik adalah fitohormone atau auksin tumbuhan yang paling penting, yang menghasilkannya terutamanya di tempat tanaman di mana terdapat pertumbuhan.

Percambahan biji benih, proses di mana asid indoleasetik campur tangan. Pengarang: Markéta Machová. Sumber: Pixabay.

Cara biasa di mana tumbuhan menyimpan asid indoleasetik adalah terkonjugasi atau terbalik dengan beberapa asid amino, peptida dan gula.

Ia dapat diangkut secara aktif dari sel ke sel atau secara pasif dengan mengikuti getah floem jarak jauh.

Selain penghasilannya di tumbuh-tumbuhan, beberapa jenis mikroorganisma juga mensintesisnya. Antara spesies mikroba tersebut ialah Azospirillum, Alcaligenes, Acinetobacter, Bacillus, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas, dan Rhizobium.

Sebilangan besar bakteria dan kulat yang merangsang tumbuhan, termasuk yang membentuk simbiosis dengannya, menghasilkan asid indoleasetik. Mikroorganisma ini dikatakan sebagai "pendorong pertumbuhan".

Asid indoleasetik yang disintesis oleh bakteria atau kulat yang berkaitan dengan tumbuhan di rizosfera memainkan peranan penting dalam pengembangan akar.

Akar tumbuhan bercabang. Asid indoleasetik yang dihasilkan oleh bakteria dan kulat terdapat di kawasan yang berdekatan dengannya atau rizosfera mengganggu perkembangannya. Rasbak di Wikipedia Belanda. Sumber: Wikipedia Commons.

Walau bagaimanapun, mikrob tidak memerlukan asid indoleasetik untuk proses fisiologi mereka.

Penjelasannya adalah bahawa semasa tumbuh-tumbuhan, mereka melepaskan banyak sebatian larut dalam air seperti gula, asid organik dan asid amino, yang diangkut ke akar.

Dengan cara ini, rhizobacteria memperoleh banyak bekalan bahan yang digunakan dalam penghasilan metabolit seperti asam indoleasetik, yang kemudian digunakan oleh tanaman.

Seperti yang dapat disimpulkan, ini adalah contoh perkongsian untuk tolong menolong.

Berfungsi pada tanaman

Asid indoleasetik terlibat dalam pelbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dari embriogenesis hingga perkembangan bunga.

Ini penting untuk banyak proses, seperti percambahan biji, pertumbuhan embrio, permulaan dan pengembangan akar, pembentukan dan penumpahan daun, fototropisme, geotropisme, pengembangan buah, dll.

Mengembangkan bunga, proses di mana asid indoleasetik campur tangan. Pengarang: Bruno Glätsch. Sumber: Pixabay.

Mengatur pemanjangan dan pembahagian sel, serta pembezaannya.

Meningkatkan kelajuan pertumbuhan xilem dan akar. Ini membantu dalam peningkatan panjang akar dengan meningkatkan jumlah cabang, rambut akar dan akar lateral yang membantu pengambilan nutrien dari sekitarnya.

Ia terkumpul di bahagian dasar akar yang menyukai gravitropism atau geotropisme, sehingga memulakan kelengkungan akar ke bawah. Dalam beberapa spesies ia merangsang pembentukan akar rawak dari batang atau daun.

Ia terkumpul di lokasi di mana daun akan berasal, mengawal lokasinya di tanaman. Kandungan asid indoleasetik yang tinggi merangsang pemanjangan pada pucuk dan fototropisme mereka. Mengatur pengembangan daun dan pembezaan vaskular.

Daun baru dalam pertumbuhan, proses dikendalikan oleh asid indoleasetik. Sumber: Pixabay.

Bersama dengan sitokinin ia merangsang percambahan sel di zon kambial. Menyumbang kepada pembezaan tisu vaskular: xilem dan floem. Ia mempunyai pengaruh pada diameter batang.

Biji masak melepaskan asid indoleasetik yang terkumpul di bahagian sekitar pericarp buah. Apabila kepekatan asid indoleasetik menurun di tempat itu, maka detasmen buah dihasilkan.

Biosintesis

Asid indoleasetik disintesis secara aktif dalam membahagikan organ tumbuhan, seperti pucuk, petua akar, meristems, tisu vaskular, daun muda yang tumbuh, tunas terminal, dan organ pembiakan.

Ia disintesis oleh tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisma melalui beberapa jalur yang saling berkaitan. Terdapat jalan yang bergantung pada triptofan (asid amino yang terdapat di dalam tumbuhan) dan jalan lain yang tidak bergantung kepada itu.

Salah satu biosintesis bermula dari triptofan dijelaskan di bawah.

Tryptophan, melalui enzim aminotransferase, kehilangan kumpulan amino dan ditukar menjadi asid indole-3-piruvik.

Yang terakhir kehilangan karboksil dan indole-3-asetaldehid terbentuk berkat enzim piruvat decarboxylase.

Akhirnya, indole-3-asetaldehid dioksidakan oleh enzim aldehid-oksidase untuk mendapatkan asid indol-3-asetik.

Salah satu bentuk biosintesis asid indoleasetik oleh rhizobacteria. Pengarang: Marilú Stea.

Kehadiran dalam tubuh manusia

Asid indoleasetik dalam tubuh manusia berasal dari metabolisme triptofan (asid amino yang terdapat dalam pelbagai makanan).

Asid indoleasetik meningkat pada pesakit dengan penyakit hati dan pada orang dengan penyakit buah pinggang kronik.

Dalam kes penyakit buah pinggang kronik, kadar asid indoleasetik yang tinggi dalam serum darah telah berkorelasi dengan kejadian kardiovaskular dan kematian, ternyata menjadi peramal penting bagi mereka.

Dianggarkan bahawa ia bertindak sebagai pendorong tekanan oksidatif, keradangan, aterosklerosis dan disfungsi endotel dengan kesan procoagulan.

Tahap tinggi asam indoleasetik dalam serum darah pesakit yang menerima hemodialisis juga dikaitkan dengan penurunan fungsi kognitif.

Mendapatkan

Terdapat beberapa cara untuk mendapatkannya di makmal, misalnya dari indole atau dari asid glutamat.

Potensi penggunaan dalam pertanian

Strategi baru sedang dikaji yang memungkinkan penggunaan asid indoleasetik untuk meningkatkan produktiviti tanaman dengan sedikit kesan terhadap persekitaran semula jadi, menghindari kesan persekitaran dari baja kimia dan racun perosak.

Dengan cendawan

Beberapa penyelidik mengasingkan beberapa kulat endofitik yang berkaitan dengan tanaman ubat dari persekitaran gersang.

Mereka mendapati bahawa kulat ini menyukai percambahan biji liar dan biji mutan, dan setelah analisis tertentu disimpulkan bahawa asid indoleasetik yang disintesis oleh kulat seperti itu bertanggung jawab atas kesan yang baik.

Ini bererti bahawa berkat asid indoleasetik yang dihasilkan oleh kulat endofit ini, penggunaannya dapat menghasilkan faedah besar bagi tanaman yang tumbuh di tanah terpinggir.

Melalui bakteria genetik

Saintis lain berjaya merancang mekanisme manipulasi genetik yang menyokong sintesis asid indoleasetik oleh sejenis rhizobacteria, ini biasanya bukan merupakan penyokong pertumbuhan tanaman.

Pelaksanaan mekanisme ini menyebabkan bakteria ini mensintesis asid indoleasetik dengan cara yang diatur sendiri. Dan inokulasi rhizobacteria ini ke akar tanaman Arabidopsis thaliana meningkatkan pertumbuhan akarnya.

Dengan sebatian yang disambungkan dengan asid indoleasetik

Adalah mungkin untuk mensintesis sebatian yang terkonjugasi atau terbentuk oleh penyatuan asid indoleasetik dan karbendazim (fungisida) yang, ketika diinokulasi ke akar benih kekacang, menunjukkan sifat dan kesan fungisida yang mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kompaun ini masih perlu dikaji dengan lebih mendalam.

Rujukan

1. Chandra, S. et al. (2018). Pengoptimuman penghasilan asid asetik semula jadi oleh bakteria terpencil dari rizosfera Stevia rebaudiana dan kesannya terhadap pertumbuhan tanaman. Jurnal Kejuruteraan Genetik dan Bioteknologi 16 (2018) 581-586. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
2. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Asid Asetik Indole-3. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Rosenberg, E. (2017). Sumbangan Mikroba kepada Kesihatan Manusia, Haiwan, dan Tumbuhan. Dalam DNA anda. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Le Bris, M. (2017). Hormon dalam Pertumbuhan dan Perkembangan. Dalam Modul Rujukan dalam Sains Kehidupan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Estelle, M. (2001) Hormon Tumbuhan. Dalam Ensiklopedia Genetik. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Dou, L. et al. (2015). Kesan Kardiovaskular Asid Asetik Indole-3 Larut Uremik. J. Am. Soc. Nefrol. 2015 Apr; 26 (4): 876-887. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
7. Khan, AL et al. (2017). Endofit dari tumbuhan perubatan dan potensinya untuk menghasilkan asid asetik indole, meningkatkan percambahan biji dan mengurangkan tekanan oksidatif. J Zhejiang Univ Sci B. 2017 Feb; 18 (2): 125-137. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
8. Koul, V. et al. (2014). Sfera pengaruh asid asetik indol dan oksida nitrat pada bakteria. J. Mikrobiol Asas. 2014, 54, 1-11. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
9. Lin, Y.-T. et al. (2019). Asid asetik Indole-3 meningkatkan risiko gangguan fungsi kognitif pada pesakit yang menerima hemodialisis. NeuroToxicology, Volume 73, July 2019, Pages 85-91. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
10. Zuñiga, A. et al. (2018). Peranti yang direkayasa untuk pengeluaran asid indoleasetik di bawah isyarat penginderaan kuorum memungkinkan Cupriavidus pinatubonensis JMP134 untuk merangsang pertumbuhan tanaman. Biologi Sintetik ACS 2018, 7, 6, 1519-1527. Dipulihkan dari pubs.acs.org.
11. Yang, J. et al. (2019). Sintesis dan bioaktiviti asid indoleasetik-karbendazim dan kesannya terhadap Cylindrocladium parasiticum. Biokimia dan Fisiologi Racun Makhluk Perosak 158 (2019) 128-134. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
12. Aguilar-Piedras, JJ et al. (2008). Penghasilan asid indole-3-asetik di Azospirillum. Rev Latinoam Microbiol 2008; 50 (1-2): 29-37. Dipulihkan dari bashanfoundation.org.