Etilenin özellikleri ve uygulaması. Etilenin fiziksel ve kimyasal özellikleri
Ansiklopedik YouTube
-
1 / 5
Etilen, polivinil klorürün yerini alabilecek yüksek kaliteli bir yalıtım malzemesi elde etme ihtiyacı nedeniyle II. Dünya Savaşı'ndan önce monomer olarak yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Etilenin yüksek basınç altında polimerizasyonu için bir yöntemin geliştirilmesinden ve elde edilen polietilenin dielektrik özelliklerinin incelenmesinden sonra, üretimi önce İngiltere'de ve daha sonra diğer ülkelerde başladı.
Etilen üretmek için ana endüstriyel yöntem, sıvı petrol distilatlarının veya daha düşük doymuş hidrokarbonların pirolizidir. Reaksiyon, +800-950 °C'de ve 0,3 MPa basınçta tüp fırınlarda gerçekleştirilir. Hammadde olarak düz akışlı benzin kullanıldığında, etilen verimi yaklaşık %30'dur. Etilen ile eşzamanlı olarak, aromatik olanlar da dahil olmak üzere önemli miktarda sıvı hidrokarbon da oluşur. Gaz yağının pirolizi sırasında etilen verimi yaklaşık %15-25'dir. En yüksek etilen verimi - %50'ye kadar - ham maddeler olarak doymuş hidrokarbonlar kullanıldığında elde edilir: etan, propan ve bütan. Pirolizleri buhar varlığında gerçekleştirilir.
Üretimden serbest bırakıldığında, emtia muhasebe işlemleri sırasında, düzenleyici ve teknik belgelere uygunluğu kontrol edilirken, GOST 24975.0-89 “Etilen ve propilen” de açıklanan prosedüre göre etilen numuneleri alınır. Örnekleme yöntemleri". Etilen örneklemesi, GOST 14921'e göre özel örnekleyicilerde hem gaz hem de sıvı halde gerçekleştirilebilir.
Rusya'da endüstriyel olarak üretilen etilen, GOST 25070-2013 “Etilen” de belirtilen şartlara uygun olmalıdır. Özellikler".
üretim yapısı
Halihazırda etilen üretiminin yapısında büyük tonajlı piroliz tesislerinde %64, küçük tonajlı gaz piroliz tesislerinde ~%17, benzin pirolizinde ~%11 ve etan pirolizinde %8 düşmektedir.
Başvuru
Etilen, ana organik sentezin önde gelen ürünüdür ve aşağıdaki bileşikleri elde etmek için kullanılır (alfabetik sırayla listelenmiştir):
- Dikloroetan / vinil klorür (3. sıra, toplam hacmin %12'si);
- Etilen oksit (2. sıra, toplam hacmin %14-15'i);
- Polietilen (1. sıra, toplam hacmin %60'ına kadar);
Oksijenle karıştırılmış etilen, 1980'lerin ortalarına kadar SSCB ve Orta Doğu'da anestezi için tıpta kullanıldı. Etilen hemen hemen tüm bitkilerde bulunan bir fitohormondur, diğer şeylerin yanı sıra kozalaklı ağaçlarda iğnelerin düşmesinden sorumludur.
Molekülün elektronik ve uzaysal yapısı
Karbon atomları ikinci değerlik durumundadır (sp 2 hibridizasyonu). Sonuç olarak, düzlemde 120°'lik bir açıyla, karbon ve iki hidrojen atomlu üç σ-bağları oluşturan üç hibrit bulut oluşur; Hibridizasyona katılmayan p-elektronu, komşu karbon atomunun p-elektronu ile dik düzlemde bir π-bağ oluşturur. Bu, karbon atomları arasında bir çift bağ oluşturur. Molekül düzlemsel bir yapıya sahiptir.
Temel kimyasal özellikler
Etilen kimyasal olarak aktif bir maddedir. Çünkü karbon atomları arasındaki molekülde çift bağ, daha sonra bunlardan biri, daha az güçlü, kolayca yırtılır ve bağ kopması, bağlanma, oksidasyon ve moleküllerin polimerizasyonu yerinde meydana gelir.
- halojenasyon:
- hidrojenasyon:
- Hidrohalojenasyon:
- hidrasyon:
- Oksidasyon:
- Yanma:
- Polimerizasyon (polietilen elde etme):
biyolojik rol
Etilen, biyolojik etkileri çok geniş olan, keşfedilen gaz halindeki bitki hormonlarının ilkidir. Etilen, fide gelişiminin kontrolü, meyvelerin olgunlaşması (özellikle meyveler), tomurcukların açılması (çiçeklenme süreci), yaprak ve çiçeklerin yaşlanması ve dökülmesi dahil olmak üzere bitkilerin yaşam döngüsünde çeşitli işlevleri yerine getirir. Etilen, bitkilerin biyotik ve abiyotik strese tepkisinde yer aldığı ve bitki organlarındaki sentezi tepki olarak arttığı için stres hormonu olarak da adlandırılır. farklı tür zarar. Ayrıca uçucu gaz halinde bir madde olan etilen, bir popülasyondaki farklı bitki organları arasında ve bitkiler arasında hızlı iletişim sağlar ki bu önemlidir. özellikle, stres toleransının gelişimi sırasında.
Etilenin en iyi bilinen işlevleri arasında, bu hormonla tedavi edildiğinde etiolasyonlu (karanlıkta yetişen) fidelerde üçlü tepki denen şeyin gelişmesi yer alır. Üçlü tepki üç reaksiyonu içerir: hipokotilin kısalması ve kalınlaşması, kökün kısalması ve apikal kancanın güçlendirilmesi (hipokotilin üst kısmında keskin bir bükülme). Fidelerin etilene tepkisi, fidelerin ışığa doğru nüfuz etmesine katkı sağladığı için gelişimlerinin ilk aşamalarında son derece önemlidir.
Meyve ve meyvelerin ticari hasadında, meyveleri olgunlaştırmak için, sıvı etanolden gaz halinde etilen üreten özel katalitik jeneratörlerden etilenin atmosfere enjekte edildiği özel odalar veya odalar kullanılır. Genellikle, meyve olgunlaşmasını teşvik etmek için, odanın atmosferindeki gaz halindeki etilen konsantrasyonu, 24-48 saat boyunca 500 ila 2000 ppm arasındadır. Daha yüksek bir hava sıcaklığında ve havada daha yüksek bir etilen konsantrasyonunda, meyve olgunlaşması daha hızlıdır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıktaki (20 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda) veya odanın havasındaki yüksek bir etilen konsantrasyonunda olgunlaşma, odanın atmosferindeki karbondioksit içeriğinin kontrolünü sağlamak önemlidir. hızla olgunlaşan meyveler tarafından karbondioksit salınımında keskin bir artış, bazen %10'a kadar, olgunlaşmanın başlangıcından 24 saat sonra havadaki karbondioksit, bu da zaten olgunlaşmış meyveleri hasat eden her iki işçinin de karbondioksit zehirlenmesine neden olabilir, ve meyvelerin kendileri.
O zamandan beri meyve olgunlaşmasını teşvik etmek için etilen kullanılmıştır. Antik Mısır. Eski Mısırlılar, olgunlaşmalarını teşvik etmek için hurma, incir ve diğer meyveleri kasten çizdiler veya hafifçe ezdiler, dövdüler (doku hasarı, bitki dokuları tarafından etilen oluşumunu uyarır). Eski Çinliler, şeftalilerin olgunlaşmasını teşvik etmek için iç mekanlarda ahşap tütsü çubukları veya kokulu mumlar yaktı (yalnızca yanan mumlar veya odun salmastraları değil). karbon dioksit etilen de dahil olmak üzere tamamen oksitlenmiş ara yanma ürünleri). 1864 yılında, sokak lambalarından sızan doğal gazın, yakındaki bitkilerin boyunda büyümenin engellenmesine, bükülmelerine, gövde ve köklerin anormal kalınlaşmasına ve meyve olgunlaşmasını hızlandırmasına neden olduğu keşfedildi. 1901'de Rus bilim adamı Dmitry Nelyubov, doğal gazın bu değişikliklere neden olan aktif bileşeninin ana bileşeni olan metan değil, içinde az miktarda bulunan etilen olduğunu gösterdi. Daha sonra 1917'de Sarah Dubt, etilenin erken yaprak dökümünü uyardığını kanıtladı. Bununla birlikte, Gein'in bitkilerin kendilerinin endojen etilen sentezlediğini keşfetmesi 1934 yılına kadar değildi. . 1935'te Crocker, etilenin, meyve olgunlaşmasının fizyolojik düzenlenmesinden ve ayrıca bitkinin vejetatif dokularının yaşlanmasından, yaprak dökülmesinden ve büyüme inhibisyonundan sorumlu bir bitki hormonu olduğunu öne sürdü.
Etilen biyosentetik döngüsü, metionin adenosil transferaz enzimi tarafından amino asit metioninin S-adenosil metionine (SAMe) dönüştürülmesiyle başlar. Daha sonra S-adenosil-metiyonin, 1-aminosiklopropan-1-karboksilik aside (ACA, ACC) 1-aminosiklopropan-1-karboksilat sentetaz (ACC sentetaz) enzimini kullanarak. ACC sentetaz aktivitesi, tüm döngünün hızını sınırlar; bu nedenle, bu enzimin aktivitesinin düzenlenmesi, bitkilerde etilen biyosentezinin düzenlenmesinde anahtardır. Etilen biyosentezindeki son adım oksijen gerektirir ve daha önce etilen oluşturucu enzim olarak bilinen aminosiklopropan karboksilat oksidaz (ACC oksidaz) enziminin etkisiyle gerçekleşir. Bitkilerde etilen biyosentezi hem eksojen hem de endojen etilen tarafından indüklenir (pozitif Geri bildirim). ACC sentetazın aktivitesi ve buna bağlı olarak etilen oluşumu da artar. yüksek seviyeler oksinler, özellikle indolasetik asit ve sitokininler.
Bitkilerdeki etilen sinyali, protein dimerleri olan en az beş farklı transmembran reseptör ailesi tarafından algılanır. Arabidopsis'te özellikle bilinen etilen reseptörü ETR 1 ( Arabidopsis). Etilen reseptörlerini kodlayan genler Arabidopsis'te ve ardından domateste klonlanmıştır. Etilen reseptörleri, hem Arabidopsis hem de domates genomlarındaki çoklu genler tarafından kodlanır. Arabidopsis'te beş tip etilen reseptörü ve domateste en az altı tip reseptörden oluşan herhangi bir gen ailesindeki mutasyonlar, bitkinin etilene karşı duyarsızlaşmasına ve olgunlaşma, büyüme ve solma süreçlerinin bozulmasına yol açabilir. Etilen reseptör genlerinin karakteristik DNA dizileri, diğer birçok bitki türünde de bulunmuştur. Ayrıca, etilen bağlayıcı protein siyanobakterilerde bile bulunmuştur.
olumsuz dış faktörler atmosferdeki yetersiz oksijen içeriği, sel, kuraklık, don, bitkinin mekanik hasarı (yaralanması), patojenik mikroorganizmaların, mantarların veya böceklerin saldırısına neden olabilir. ileri eğitim bitki dokularında etilen. Bu nedenle, örneğin, bir sel sırasında, bir bitkinin kökleri aşırı sudan ve oksijen eksikliğinden (hipoksi) muzdariptir, bu da içlerinde 1-aminosiklopropan-1-karboksilik asidin biyosentezine yol açar. ACC daha sonra yapraklara kadar gövdelerdeki yollar boyunca taşınır ve yapraklarda etilene oksitlenir. Ortaya çıkan etilen, epinastik hareketleri teşvik eder, yapraklardan suyun mekanik olarak sallanmasına ve ayrıca yaprakların, çiçek yapraklarının ve meyvelerin solmasına ve düşmesine yol açar, bu da bitkinin aynı anda vücuttaki fazla sudan kurtulmasını ve ihtiyacı azaltmasını sağlar. toplam doku kütlesini azaltarak oksijen.
Lipid peroksidasyonu sırasında insanlar da dahil olmak üzere hayvan hücrelerinde az miktarda endojen etilen de oluşur. Bazı endojen etilen daha sonra, hemoglobin dahil DNA ve proteinleri alkile etme kabiliyetine sahip olan etilen okside oksitlenir (hemoglobin N-terminal valini, N-hidroksietil-valin ile spesifik bir eklenti oluşturur). Endojen etilen oksit ayrıca DNA'nın guanin bazlarını alkile edebilir, bu da 7-(2-hidroksietil)-guanin eklentisinin oluşumuna yol açar ve tüm canlılarda içsel karsinojenez riskinin nedenlerinden biridir. Endojen etilen oksit de bir mutajendir. Öte yandan, vücutta az miktarda endojen etilen ve buna bağlı olarak etilen oksit oluşumu olmasaydı, kendiliğinden mutasyonların ve buna bağlı olarak evrim hızının çok daha düşük olacağı hipotezi vardır. .
Notlar
- Devanney Michael T. Etilen(İngilizce) . SRI Danışmanlığı (Eylül 2009). 21 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- Etilen(İngilizce) . WP Raporu. SRI Danışmanlığı (Ocak 2010). 21 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- Çalışma alanının havasındaki hidrokarbonların kütle konsantrasyonlarının gaz kromatografik ölçümü: metan, etan, etilen, propan, propilen, bütan, alfa-bütilen, izopentan. Metodolojik talimatlar. MUK 4.1.1306-03 (30 Mart 2003 tarihinde Rusya Federasyonu'nun baş devlet sıhhi doktoru tarafından onaylanmıştır)
- "Bitkilerin büyümesi"ve"gelişmesi" V. V. Chub (belirsiz) (kullanılamayan bağlantı). Erişim tarihi: 21 Ocak 2007. 20 Ocak 2007'de kaynağından arşivlendi.
- "Gecikme Noel ağaç iğne kaybı"
- Khomchenko G.P. §16.6. Etilen ve homologları// Üniversitelere başvuranlar için kimya. - 2. baskı. - M.: Yüksekokul, 1993. - S. 345. - 447 s. - ISBN 5-06-002965-4.
- V. Sh. Feldblum. Olefinlerin dimerizasyonu ve orantısızlığı. Moskova: Kimya, 1978
- Lin, Z.; Zhong, S.; Grierson, D. (2009). "Etilen araştırmalarında son gelişmeler". J. Uzm. bot. 60 (12): 3311-36. DOI:10.1093/jxb/erp204. PMID.
- Etilen ve Meyve Olgunlaşma / J Bitki Büyüme Regülasyonu (2007) 26:143-159 doi:10.1007/s00344-007-9002-y
- Lutova L.A. Bitki gelişiminin genetiği / ed. S.G. Inge-Vechtomov. - 2. baskı - St. Petersburg: N-L, 2010. - S. 432.
- . ne-postharvest.com
Doymamış hidrokarbonların parlak bir temsilcisi etendir (etilen). Fiziksel özellikler: Renksiz yanıcı gaz, oksijen ve hava ile karıştırıldığında patlayıcıdır. Değerli organik maddelerin (monohidrik ve dihidrik alkoller, polimerler, asetik asit ve diğer bileşikler) sonraki sentezi için yağdan önemli miktarlarda etilen elde edilir.
etilen, sp 2 -hibridizasyon
Yapı ve özellik olarak etene benzeyen hidrokarbonlara alkenler denir. Tarihsel olarak, bu grup için başka bir terim belirlendi - olefinler. Genel formül C n H 2n, tüm madde sınıfının bileşimini yansıtır. İlk temsilcisi, karbon atomlarının hidrojen ile üç değil, sadece iki x bağı oluşturduğu molekülde etilendir. Alkenler doymamış veya doymamış bileşiklerdir, formülleri C2H4'tür. Karbon atomunun sadece 2 p- ve 1 s-elektron bulutu şekil ve enerji olarak karışır, toplamda üç õ-bağ oluşur. Bu duruma sp2 hibridizasyonu denir. Dördüncü karbon değeri korunur, molekülde bir π-bağı belirir. Yapısal formülde yapının özelliği yansıtılır. Ancak diyagramlarda farklı bağlantı türlerini belirtmek için kullanılan semboller genellikle aynı şekilde kullanılır - kısa çizgiler veya noktalar. Etilenin yapısı, farklı sınıflardaki maddelerle aktif etkileşimini belirler. Su ve diğer parçacıkların bağlanması, kırılgan bir π-bağının kırılması nedeniyle gerçekleşir. Serbest bırakılan değerler, oksijen, hidrojen, halojenlerin elektronları nedeniyle doymuştur.
Etilen: maddenin fiziksel özellikleri
Normal koşullar altında eten (normal atmosfer basıncı ve 18°C sıcaklık) - renksiz gaz. Tatlı (eterik) bir kokusu vardır, solunması kişi üzerinde narkotik bir etkiye sahiptir. -169.5°C'de katılaşır, aynı sıcaklık koşullarında erir. Eten -103.8°C'de kaynar. 540°C'ye ısıtıldığında tutuşur. Gaz iyi yanar, alev zayıf bir kurumla aydınlıktır. Etilen, eter ve asetonda çözünür, su ve alkolde çok daha az çözünür. Maddenin yuvarlatılmış molar kütlesi 28 g/mol'dür. Eten homolog serisinin üçüncü ve dördüncü temsilcileri de gaz halindeki maddeler. Beşinci ve sonraki alkenlerin fiziksel özellikleri farklıdır, bunlar sıvı ve katıdır.
Etilenin hazırlanması ve özellikleri
Alman kimyager Johann Becher, deneylerinde yanlışlıkla konsantre sülfürik asit kullandı. Böylece ilk kez laboratuvar koşullarında (1680) eten elde edildi. 19. yüzyılın ortalarında, A.M. Butlerov, bileşiği etilen olarak adlandırdı. Fiziksel özellikleri ve ayrıca ünlü bir Rus kimyager tarafından tanımlanmıştır. Butlerov, maddenin yapısını yansıtan yapısal bir formül önerdi. Laboratuvarda elde etme yöntemleri:
- Asetilenin katalitik hidrojenasyonu.
- Isıtıldığında güçlü bir bazın (alkali) konsantre bir alkollü solüsyonu ile reaksiyonda kloroetanın dehidrohalojenasyonu.
- Etil moleküllerinden suyun ayrılması Reaksiyon sülfürik asit varlığında gerçekleşir. Denklemi: H2C-CH2-OH → H2C=CH2 + H2O
Endüstriyel alma:
- petrol arıtma - hidrokarbon hammaddelerinin parçalanması ve pirolizi;
- bir katalizör varlığında etanın dehidrojenasyonu. H3 C-CH3 → H2C \u003d CH2 + H2
Etilenin yapısı, tipik kimyasal reaksiyonlarını açıklar - çoklu bağda bulunan C atomları tarafından parçacıkların eklenmesi:
- Halojenasyon ve hidrohalojenasyon. Bu reaksiyonların ürünleri halojen türevleridir.
- Hidrojenasyon (etan doygunluğu.
- Dihidrik alkol etilen glikole oksidasyon. Formülü: OH-H2C-CH2-OH.
- Şemaya göre polimerizasyon: n(H2C=CH2) → n(-H2C-CH2-).
etilen için uygulamalar
Büyük hacimlerde parçalandığında Maddenin fiziksel özellikleri, yapısı, kimyasal yapısı, etil alkol, halojen türevleri, alkoller, oksit, asetik asit ve diğer bileşiklerin üretiminde kullanılmasını mümkün kılar. Eten, bir polietilen monomeridir ve ayrıca polistiren için ana bileşiktir.
Eten ve klordan elde edilen dikloroetan, polivinil klorür (PVC) üretiminde kullanılan iyi bir çözücüdür. Düşük poliüretandan yapılmıştır yüksek basınç polistirenden film, boru, tabak yapıyorlar - CD'ler ve diğer detaylar için kılıflar. PVC, muşamba, su geçirmez yağmurlukların temelidir. Tarımda meyveler, olgunlaşmayı hızlandırmak için hasattan önce eten ile muamele edilir.
Hormon düzenleyici sistem bitkilerdeki en önemli sistemlerden biridir ve fitohormonları içerir. Fitohormonlar, hücrelerin, dokuların ve organların etkileşiminin gerçekleştirildiği ve fizyolojik ve morfogenetik programların başlatılması ve düzenlenmesi için küçük miktarlarda gerekli olan bileşiklerdir. Bitki hormonları nispeten düşük moleküler ağırlıklıdır organik madde. içinde oluşurlar çeşitli kumaşlar ve organlar ve 10 -13 -10 -5 mol/l mertebesinde çok düşük konsantrasyonlarda hareket ederler.
Tüm fitohormonlar uyarıcılara ve inhibitörlere ayrılır. Biyolojide inhibitörler (Latince “Inhibeo” dan - Durduruyorum, dizginliyorum) enzimlerin aktivitesini engelleyen doğal ve sentetik maddeler (hem vücutta hem de hücresiz sistemlerde); eylemin doğası, özgüllüğü ve diğer özellikleri bakımından farklılık gösterir. Etilen bir büyüme inhibitörüdür. Bir dizi bileşik bitki üzerinde benzer bir etkiye sahiptir, ancak verim açısından ondan daha düşüktür. Etilen, gaz halindeki tek bitki büyüme düzenleyicisidir.
Etilen gazı (C2H4), bitkilerde sentezlendiğinden ve son derece düşük konsantrasyonlarda büyümelerini düzenlediğinden, meyve olgunlaşmasını aktive ettiğinden, yaprak ve çiçeklerin yaşlanmasına neden olduğundan, yaprak ve meyve dökülmesine neden olduğundan, bitkilerin tepkisine katıldığı için haklı olarak bitki hormonları olarak adlandırılır. çeşitli stres faktörlerine ve bir bitkinin yaşamındaki diğer birçok önemli olayın düzenlenmesinde rol oynar (Kulaeva, 1995). Etilen, daha doğrusu, etilen üreticileri - yıkımına etilen salınımının eşlik ettiği bileşikler pratikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Tarım. Bütün bunlar biyokimyacıların, fizyologların, genetikçilerin büyük ilgisini belirliyor. moleküler biyologlar ve uygulayıcılar etilen çalışmasına.
AT son yıllar Etilene duyarsız mutant bitkilerin elde edilmesinde ve incelenmesinde büyük ilerleme kaydedilmiştir. Bu mutantlar, bitkilerde etilen sinyalinin algılanmasından ve iletilmesinden sorumlu genlerin izole edilmesinde ilerleme sağladılar ve sinyalin içinden geçtiği moleküler yolların kısmen deşifre edilmesine yardımcı olarak, belirli fizyolojik programların aktivasyonuna veya bastırılmasına neden oldu. Bu başarı, yazarı etilen hakkında bir makale yazmaya sevk etti. Amacı, etilenin bitkilerdeki düzenleyici rolünü, pratik uygulamasını, biyosentezinin özelliklerini ve bu fitohormonun etki mekanizması hakkındaki en son verileri dikkate almaktır.
Etilenin keşfinin tarihi
Etilen ilk olarak 1680 yılında Alman kimyager Johann Becher tarafından vitriol yağının şarap alkolü üzerindeki etkisiyle elde edilmiştir. Başlangıçta "yanıcı hava", yani hidrojen ile tanımlandı. Daha sonra, 1795'te Hollandalı kimyagerler Deyman, Pots-van-Trusvik, Bond ve Lauerenburg benzer şekilde etileni elde ettiler ve etilenin yağlı bir sıvı - etilen oluşturmak üzere klor ekleme yeteneğini keşfettiklerinden bunu "petrol gazı" adı altında tanımladılar. klorür ("Hollandalı kimyagerlerin yağı").
Etilen, türevleri ve homologlarının özelliklerinin incelenmesi 19. yüzyılın ortalarında başladı. Bu bileşiklerin pratik kullanımının başlangıcı, A.M.'nin klasik çalışmaları ile atılmıştır. Butlerov ve öğrencilerinin doymamış bileşikler alanında ve özellikle Butlerov'un kimyasal yapı teorisini oluşturmasında. 1860 yılında bakırın metilen iyodür üzerindeki etkisiyle etileni elde ederek etilenin yapısını oluşturdu.
1901'de Dmitry Nikolaevich Nelyubov, St. Petersburg'daki bir laboratuvarda bezelye yetiştirdi, ancak tohumlar bükülmüş, kısaltılmış fideler üretti, burada üst kısmı bir kanca ile büküldü ve bükülmedi. Serada ve açık havada fideler düz, uzundu ve ışıktaki üst kısım kancayı hızla düzeltti. Nelyubov, fizyolojik etkiye neden olan faktörün laboratuvar havasında olduğunu öne sürdü.
O sırada, bina gazla aydınlatıldı. Aynı gaz sokak lambalarında da yandı ve bir gaz boru hattında bir kaza olması durumunda, gaz sızıntısının bulunduğu yerin yakınında duran ağaçların erken sarardığı ve yapraklarını döktüğü uzun zamandır fark edildi.
Aydınlatma gazı çeşitli organik maddeler içeriyordu. Gaz karışımını çıkarmak için Nelyubov, onu bakır oksitli ısıtılmış bir tüpten geçirdi. Bezelye fideleri normal olarak "saflaştırılmış" havada gelişir. Fidelerin tepkisine tam olarak hangi maddenin neden olduğunu bulmak için Nelyubov, aydınlatma gazının çeşitli bileşenlerini sırayla ekledi ve etilen ilavesinin aşağıdakilere neden olduğunu buldu:
1) fide boyunun yavaş büyümesi ve kalınlaşması,
2) "bükülmeyen" apikal döngü,
3) fidenin uzayda yöneliminde değişiklik.
Bu fizyolojik tepki fideler, etilene üçlü tepki olarak adlandırılmıştır. Bezelye etilene o kadar duyarlıydı ki, bu gazın düşük konsantrasyonlarını tespit etmek için biyo-tahlillerde kullanmaya başladılar. Yakında etilenin başka etkilere de neden olduğu keşfedildi: yaprak dökümü, meyve olgunlaşması vb. Bitkilerin kendilerinin etileni sentezleyebildiği ortaya çıktı; etilen bir fitohormondur.
Etilenin fizyolojik rolü
etilen özellikleri
Etilen, hafif, zar zor algılanabilen bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Suda az çözünür (0 0 25.6 ml etilen 100 g suda çözünür), parlak bir alevle yanar ve hava ile patlayıcı karışımlar oluşturur. Metandan termal olarak daha az kararlıdır. Zaten 350 0'ın üzerindeki sıcaklıklarda, etilen kısmen metan ve asetilene ayrışır. Yaklaşık 1200 0'lık bir sıcaklıkta, esas olarak asetil ve hidrojene ayrışır.
Doğal gazlarda etilen oluşmaz (volkanik gazlar hariç). Esas olarak organik maddeler içeren doğal bileşiklerin pirogenetik ayrışması sırasında oluşur.
Çok düşük konsantrasyonlarda, yaklaşık 0.001-0.1 µl/l, bitki büyümesini yavaşlatabilir ve doğasını değiştirebilir, meyvelerin olgunlaşmasını hızlandırabilir. Etilen bakteri, mantar, alt ve üst bitkilerde ve büyük miktarlarda sentezlenir. Tüm organizmalar etilen sentezleyemez. Böylece, incelenen 228 mikroskobik mantar türünden sadece %25'i etilen yayar. Organizmalar etilen sentezi oranını kontrol eder. Böylece konsantrasyonu düzenlenir, ayrıca fazla etilen serbestçe difüze olabilir. çevre. Etilen oluşum hızı farklı organ ve sistemlerde farklıdır. Yaşlanma ve yaprak ve meyvelerin dökülmesi ile etilen oluşumu artar. Oksijen eksikliği ile (pirinç hariç tüm tarım bitkilerinde) inhibe edilir ve sıcaklık ve ışıkla düzenlenebilir. Etilen sentezini ve CO 2 seviyesini etkiler. Ayrıca, farklı bitkilerde karbondioksit, etilen oluşumunu hem uyarabilir hem de engelleyebilir.
D.N.'nin deneylerinde gösterildiği gibi. Nelyubov, etilen, gövdenin boyunun büyümesini engeller ve kalınlaşmasına neden olur. Daha sonra, bilim adamları bunun, hücre iskeletinin elemanlarının yönelimindeki bir değişikliğe karşılık gelen kök hücrelerin büyüme yönündeki bir değişiklik nedeniyle meydana geldiğini buldular. Etilen, bitkilerin yaprak ve çiçeklerinde açıkça görülebilen kök büyümesini engeller, yaşlanmayı hızlandırır. Etilen ayrıca meyvelerin olgunlaşmasını hızlandırır, yaprak ve meyve dökülmesine neden olur. Yaprak sapında, yaprağın bitkiden ayrıldığı özel bir ayırıcı hücre tabakasının oluşumunu indükler ve yara yerine, yırtılma yerinde mantar duvarlı etilen kaynaklı koruyucu bir hücre tabakası kalır. Bu fitohormon çiçeklerin cinsiyetini etkileyerek salatalık, balkabağı ve kabak gibi ayrı dişi ve erkek çiçeklerle karakterize edilen bitkilerde dişi çiçeklerin oluşmasına neden olur.
Kök üzerinde köklerin oluşumu ve kökte oksijenin köklere girdiği aerenkimada özel bir doku oluşumu etilen tarafından indüklenir. Bu, bitkileri, toprak su bastığında düştükleri köklerin oksijen açlığı koşullarında kurtarır. Ayrıca etilen bitkilerde başka değişikliklere de neden olur. Örneğin, yaprağın gövdeye göre açısını değiştiren epinasti (yapraklar düşer).
Etilen ayrıca mekanik, kimyasal ve biyolojik olmak üzere çeşitli zararlı etkilere karşı bitki tepkilerinde rol oynar. Bitkilerin patojenlerin saldırısına tepkisinde yer alır. Etilen, patojenlere karşı bitki savunma sistemlerini mümkün kılar. Aynı zamanda, çok sayıda enzimin, örneğin yok eden enzimlerin sentezini indükler. hücre çeperi mantarlar (kitinazlar, spesifik glukanazlar) ve ayrıca fitoaleksinlerin sentezinde yer alan enzimler - patojen için toksik olan bileşikler.
Bitkiler yaralandığında etilen sentezlenir ve salınır. Odunsu bitkilerin yaprakları hayvanlar tarafından yenildiğinde, yenen bitkinin etilen saldığına ve bunun etkisi altında komşu bitkilerin yapraklarında yaprakları hayvanlara tatsız hale getiren maddelerin sentezlenebileceğine dair kanıtlar vardır.
etilen biyosentezi
Bitkilerde etilen biyosentezi için anahtar bileşik, amino asit metionindir. Metionin, makroerjik bileşik ATP ile etkileşime girdiğinde, daha sonra bitkilerde etilenin doğrudan öncüsü olan 1-aminosiklopropan-1-karboksilik aside (ACC) dönüştürülen bir ara ürün S-adenosilmetiyonin ortaya çıkar. Daha sonra ACC oksijen varlığında etilen, amonyak, formik asit ve CO2 oluşturmak üzere ayrışır. Her adım belirli bir enzim tarafından katalize edilir. Etilen biyosentezinin düzenlendiği seviyedeki anahtar enzim, ACC sentazdır. ACC sentazı hücrelerde sürekli olarak sentezlenmez, ancak indükleyiciler tarafından indüklenir - sentezine neden olan maddeler. Bu tür enzimlere indüklenebilir denir. ACC sentaz sentezi, yüksek konsantrasyonlarda oksin, moleküller - mantar enfeksiyonunun kimyasal sinyalleri ve etilenin kendisi tarafından indüklenir. ACC sentaz sentezi, indükleyici mevcut olduğu sürece devam eder. Daha sonra sentez durur ve oluşan enzim molekülleri, yarı ömürleri 20-30 dakika olduğu için hızla yok edilir. Bu, bitkinin ACC sentaz biyosentezinin anahtar enziminin oluşumu ve yıkımı düzeyinde etilen sentezini ne kadar sıkı kontrol ettiğini vurgular.
Bitki genomunda, düzenlemelerinde farklılık gösteren geniş bir ACC sentaz gen ailesi olması önemlidir: bazıları normal bitki gelişiminin farklı aşamalarında devreye girer, diğerleri - yaralandığında, diğerleri - bir patojenin etkisi altında, vb. . Bu, bitkilerde etilen sentezinin düzenlenmesi için çok faktörlü bir sistem sağlar. ACC sentaz ve ACC oksidaz genleri, bu genler tarafından bitkilerin modifikasyonu, etilen sentezini düzenlemeyi ve sonuç olarak meyve olgunlaşma oranını düzenlemeyi mümkün kıldığı için, genetik mühendislerinden büyük ilgi görmektedir. Bu arada, Amerikalı genetik mühendisleri, bir aylık meyve raf ömrüne sahip transgenik domates bitkileri elde ettiler.
Etilen biyosentezindeki bir sonraki adım, ACC'nin oksidasyonudur. Oksijene bağımlıdır ve oksijen açlığı (anaerobiyoz) koşulları altında ilerlemez. Bu durum, toprağa su bastığında köklerde meydana gelir. Oksijen olmadan kök solunumu, ATP sentezi ve ilgili işlemler baskılanır. Sürgünlerin su, mineral besinler, hormonlar (sitokininler) ve kökün diğer atık ürünleri ile beslenmesi bozulur. Bütün bunlar bitkilerin ölümünü tehdit ediyor. Etilen koruma sisteminin devreye girdiği yer burasıdır. Anaerobiyoz koşulları altında, köklerde ACC'nin etilene dönüşümü durur. ACC, sapın bir parçası olarak girer - köklerden sürgünlere, O2 eksikliğinin olmadığı yer üstü organlara gelen ve orada etilene dönüşen bir çözüm. Etilen, sürgünlerde epinastiye neden olur - yaprak sapının gövdeye eğim açısında bir değişiklik, bunun sonucunda yaprakların güneş ışığının doğrudan etkisinden uzaklaşarak aşağı inmesi. Aynı zamanda yapraklar daha az ısınır ve daha az suyu buharlaştırır. Etilen, gövdeler üzerinde, emici bir işlevi yerine getirmeyen, ancak yer üstü organlarına sitokinin tedarikinin yeniden sağlanması da dahil olmak üzere sürgünün normal çalışması için gerekli spesifik sentetik işlemleri gerçekleştiren köklerin oluşumunu indükler. Ek olarak, etilen gövdede oksijenin gövdelerden köklere girdiği ve normal yaşamsal aktivitelerini sağlayan bir doku olan aerenkima oluşumunu indükler. Bu örnek, etilenin, toprağa su bastığında meydana gelen kök bölgesindeki oksijen eksikliği koşullarına bitki adaptasyonunu nasıl sağladığını iyi bir şekilde göstermektedir.
Bitki yaşamının normal seyri sırasında etilen, olgunlaşan meyvelerde ve yaşlanan yapraklarda aktif olarak sentezlenir. Bu anlaşılabilir bir durumdur: meyve olgunlaşmasına, yaşlanmaya ve yaprak dökülmesine neden olur. Bununla birlikte, yüksek düzeyde etilen sentezi, meristematik dokuların - hücre bölünme bölgelerinin de özelliğidir. Bunu açıklamak hala zor. Bitkilerde etilen sentezine, ACC sentaz genlerinin indüksiyon seviyesinde meydana gelen yüksek konsantrasyondaki oksin neden olur. Sentezlenen etilen, oksinin neden olduğu reaksiyonları bastırır. Örneğin, belirli bir konsantrasyon aralığında oksin, kök büyümesini aktive eder. Fazlalıkları, kök büyümesini engelleyen etilen sentezini indükler. Böylece etilen, geri besleme ilkesine göre bitki tarafından oksinin etkisinin kontrolüne dahil edilir. Etilen, yüksek konsantrasyonlarda sitokininlere karşı bitki tepkilerinde aynı rolü oynar.
Mekanik stres hormonu olarak etilen
Etilen salınımı, bitki hücreleri üzerindeki mekanik etki ile yakından ilişkilidir. Nelyubov'un gözlemlediği bir bezelye fidesinin tepkisini örnekleyelim. Mikrop yüzeye ulaşana kadar apikal meristemdeki hassas hücreler hasardan korunmalıdır. Bu nedenle, bir bükülme ve apikal bir ilmek oluşumu vardır. Toprağın içinden büyüyen meristem değil, daha güçlü bir alt bölgedir.
Fidenin yolunda mekanik bir engel (taş) belirdiğinde fide daha fazla etilen salgılar, boy uzaması durur ve kalınlaşma başlar. Fide, baskıyı artırarak engeli aşmaya çalışır. Bu başarılı olursa, etilen konsantrasyonu düşer ve uzunluktaki büyüme geri yüklenir. Ancak engel çok büyükse, etilen üretimi daha da artar. Fide dikeyden sapar ve çakılın etrafında döner.
AT hava ortamı etilen konsantrasyonu düşer, fideler apikal meristemi açar ve yaprak gelişimi başlar.
Etilen ve dokunma
1991 yılına kadar, bitki fizyologları, bitkilerin dokunma hissini tam olarak nasıl hissettiklerine dair oldukça kabataslak fikirlere sahipti. c-DNA kitaplığı çıkarma yöntemini kullanarak, Arabidopsis thaliana bitkilerine su püskürtmenin yeni haberci RNA'ların sentezine neden olduğu bulundu - 10-15 dakika sonra seviyeleri yüzlerce kez yükseldi.
Püskürtme karmaşık bir faktördür: havanın nemi değişir, su buharından bir gölge oluşur ve son olarak yapraklar mekanik strese maruz kalır. Faktörlerin her biri ayrı ayrı incelenmiştir. Nemin herhangi bir rol oynamadığı ortaya çıktı, ancak bitki bir cam çubukla ovulursa bunu hissedecek ve 10-15 dakika içinde yeni mRNA'ların ifadesi ile cevap verecektir. Keşfedilen genler TCH1, TCH2, TCH3, TCH4, TCH5 (İngiliz dokunuşundan) olarak adlandırıldı.
Bitkiye dokunmadan aniden siyah bir kapakla kapatırsanız, içindeki TCH matrislerinin seviyesi de artar. Yeterince güçlü ses efektlerinin yaratılması istenen sonuca yol açmadı: TCH haberci RNA'ları hücrelerde görünmedi.
Ürünleri dokunulduğunda hücrelerde ortaya çıkan genler nelerdir? Bilinen kalsiyum bağlayıcı proteinlere - kalmodulinlere çok benzer oldukları ortaya çıktı. Bu proteinler, Ca2+ ile birlikte hücre iskeletinin çalışmasını aktive eder ve bitki hücresindeki birçok yapının soldan jele geçişini destekler. Genellikle bir cam çubukla rahatsız edilen bitkiler, dokunulmayanlardan belirgin şekilde geride kalır, ancak mekanik olarak daha güçlü ve sert oldukları ortaya çıkar.
TCH 4 geninin protein ürününün ksiloglukan endotransglikosilaz olduğu ortaya çıktı. Bu proteinin sentezi ayrıca brassinosteroidler tarafından da indüklenebilir. Aynı etkiler etilen eklenerek de üretilebilir. Aynı zamanda Ca bağlayıcı TCH proteinlerinin sentezi de gerçekleşir.
Etilen ve yara iyileşmesi
Birçok bitki lateks (doğal kauçuk) içeren laktiferler oluşturur. Bununla birlikte, kauçuk sağımcıların içinde "donmaz" (tıpkı kanın damarlarda pıhtılaşmaması gibi). Ancak bitki hasar gördüğünde, yüzeyde hızla sertleşen ve hasar yerini tıkayan lateks belirir. Lateks mantar ve bakteri sporlarını yapıştırır, böceklerin ağız aparatında donar veya çıkan bir damla kauçuğa yapıştırır.
Tarımın talepleri olmasaydı, bir bitki zarar gördüğünde lateksin hızla sertleşmesine neyin neden olduğu hakkında uzun bir süre hiçbir şey bilinemezdi. Hevea plantasyonlarında, lateksin sertleşmesi zararlı bir süreçtir: ağaç gövdelerine yeniden çentik açmanız, yeni yerlerde kauçuk toplamak için kapları değiştirmeniz gerekir, bu da çok fazla gereksiz iş yaratır.
Lateksin etilen etkisi altında sertleştiği ortaya çıktı. Önemli rol Aynı zamanda, lateksin minör proteini olan hevein oynar. Lateks kürleme, bitkilere etilen sentezi inhibitörleri ile muamele edilerek bir dereceye kadar kontrol edilebilir. En iyi bilinen inhibitör gümüş iyonlarıdır, ancak daha ucuz olanları da vardır. Böylece, kauçuk fabrikalarında etilen, mekanik hasarın iyileşmesini destekler.
Ek olarak, etilenin etkisi altında özel bir doku olan yara peridermi aktive edilir. Sağlıklı (canlı) dokuyu hastalıklı (ölü) dokudan ayıran bir suberinize mantar tabakası oluşturan bir mantar kambiyumu oluşur. Mantar yüksek derecede hidrofobiktir, bu da yaraya giren mantar ve bakterilerin yayılmasını etkili bir şekilde durdurmayı mümkün kılar ve sağlıklı dokuyu aşırı buharlaşmaya karşı korur.
Yara periderminin büyüklüğü ve oluşum yeri farklı bitkilerde farklılık gösterir. Böylece akciğer otu, hasarlı bölgeden (örneğin mantarlar tarafından) birkaç milimetre uzakta bir yara peridermisi oluşturur. Yaralı periderm ile çevrili yaprak alanı düşer.
Fasulyede, yaprak bıçağının tabanındaki yaralı periderm aktive edilir ve bitki, tüm bitkinin güvenliği için bileşik yaprağın hasarlı kısmını feda eder.
Görünüşe göre yara peridermi, yalnızca bakteri ve mantarlar tarafından saldırıya uğradığında faydalı olabilir. Ancak böcekler ve keneler tarafından saldırıya uğradığında önemli bir rol oynar. Etilen etkisi altında, yerel "yaprak düşmesi" meydana gelir - hasarlı yaprak, haşere ile birlikte yere düşer. Zararlıların tekrar taç almak için daha az şansı var. Örneğin, bir örümcek akarı tarafından saldırıya uğradığında güllerde koruyucu "yaprak düşmesi" gözlenir.
Ilıman enlemlerde yaprak dökümü düzenlemesi
Etilen, yaprak düşmesi fenomenini düzenler. Bu reaksiyon bitki fizyologlarını o kadar etkiledi ki, etilen bazen bitki yaşlanmasının hormonu olarak kabul edildi. Yaprak düşmesi olgusu sadece yaşlanma değildir. Böylece, tropiklerde, bireysel yapraklar 3-4 yıl (genellikle daha fazla) yaşar. Yaprak ömrünün kısalması, mekanik strese karşı koruyucu bir reaksiyon ile ilişkilidir.
Yapraklar düştüğünde tutunma noktalarında birçok açık yara oluşur. Yaprağın tüm bitkiye zarar vermeden ayrılabilmesi için tabanında ayırıcı bir tabaka oluşturulur. Çalışması yara peridermininkiyle hemen hemen aynıdır. Gelecekteki hasarın yeri bir mantarla kapatılır, üstteki doku gevşer ve kırılgan hale gelir, tabaka düşer. Hücre duvarını gevşetmek için içine pektinazlar salgılanır. Pektinin bölünmesi sırasında fizyolojik olarak aktif maddeler salınır - hücre duvarlarının daha da yumuşamasını uyaran oligosakarinler.
Yaprak dökümüne hazırlanan yapraklar, azot bileşiklerini ve karbonhidratları bitkinin diğer kısımlarına aktarır. Klorofil yok edilir ve yaprak sararır. Yaprak dökümü ile bitkiden uzaklaştırılacak olan dokularda zararlı maddeler birikir.
Bu nedenle, yaprak düşmesi ve hasar koruması fenomeni yakından ilişkilidir. Ilıman enlemlerde yaprak düşmesi durumunda, beklenen bir fizyolojik tepki görüyoruz. Kışın yapraklar dondan zarar görür, üzerlerine kar düşer ve dallardaki mekanik yükün artmasına neden olur. Bitki, olduğu gibi, gelecekteki mekanik stresi "tahmin eder" ve önceden yapraklardan kurtulur. Bu nedenle kışları soğuk ve karlı geçen bölgelerde yaprak kaybı ile ilgili tüm süreçlerin etilenin kontrolü altında olması şaşırtıcı değildir (Prokhorov, 1978).
Meyvelerin oluşumu ve olgunlaşması
Fetüsün hayatının başlangıcı hala çiçekte, daha doğrusu yumurtalıkta yatar. Polen taneleri stigmanın yüzeyine düşer, çimlenmeye başlar ve pistilin derinliklerinde gizlenmiş yumurtalara ulaşmak için kolonun iletken dokusuna mekanik olarak baskı yapar. Doğal olarak polenin çimlenmesi sırasında kolon dokuları etilen salmaya başlar.
Çiçeğin farklı kısımları etilen sinyaline farklı tepki verir. Böylece tozlaşan böcekleri çeken tüm organlar ya ölür ya da renk değiştirir. Tozlaşmadan birkaç saat sonra, sabah zafer yaprakları turgorlarını kaybeder ve solar. Bir zambak tepelerinde, tabanda bir ayırma tabakası aktive olur ve düşerler (yaprak düşmesi olgusuna kıyasla). Lungwort'ta, vakuolar öz suyunun pH'ı (asitliği) değişir ve çiçekler pembeden maviye döner. Calla'da (Calla palustris), etilen, örtünün renginin beyazdan yeşile değişmesine neden olur. Gelecekte, bitki, meyve geliştirmek için ek bir fotoasimilat kaynağı olarak spathe'i kullanır. Bazı durumlarda etilenin klorofil yıkımına, sararmaya ve yaprak dökülmesine neden olurken, bazı durumlarda fotosentezi arttırdığını unutmayın.
Organlar etilenin etkisi altında kurur ve yumurtalıklar aktif olarak büyümeye başlar ve yeni besinleri çeker.
Etilen özellikle önemlidir son adım sulu meyvelerin olgunlaşması. Neredeyse tüm düşünülen efektler burada "oynuyor". Fetüs büyümeyi durdurur (bir engelle tökezleyen fidenin yanı sıra), fetüsün hücreleri apoplasta pektinaz salgılamaya başlar - meyveler yumuşar. Ek olarak, pektin - oligosakkarinlerin fizyolojik olarak aktif fragmanları oluşur. Meyvelerin bacaklarında, ayırma tabakası aktive olur ve bir yara peridermi oluşur (yaprak düşmesi sırasında olduğu gibi), pH değişir - meyveler daha az asidik hale gelir ve renkleri de yeşilden daha sarıya veya kırmızıya değişir (örneğin, yaprak dökümü sırasında). bazı bitkilerin yaprakları).
Hasarlı meyvelerin diğerlerinden daha erken olgunlaştığını ve düştüğünü unutmayın. Mekanik strese kuşlar, böcek larvaları veya fitopatojenik mantarlar neden olur. Yapraklarda olduğu gibi, bitki, meyvelerin geri kalanının mümkün olduğu kadar sağlıklı olması için kalitesiz meyveleri atma eğilimindedir.
Etilen etkisi altında meyve olgunlaşması, yaprak düşmesiyle aynı önleyici fizyolojik reaksiyondur. Etli meyveler, yenildiğinde meyvelere zarar veren kuşlar ve memeliler tarafından yayılır ve bitki önceden etilen üretir.
Meyvelerin olgunlaşmasını hızlandırma yeteneği, uzun zaman önce, 20'li yıllarda etilende keşfedildi ve o zamandan beri yaygın olarak kullanılmaktadır. Taşıma sırasında meyvelerin sağlam ve yeşil kalması önemlidir. Bunu yapmak için, meyveleri etilen sentezine neden olan mekanik hasarlardan koruyarak havalandırılmış bir kapta taşınırlar. Ek olarak, etilen biyosentezi, düşük sıcaklıklarda ve havadaki yüksek karbondioksit konsantrasyonlarında yavaşlar. Prensipte, etilen biyosentezinin inhibitörleri, insanlar için zehirli olmamaları halinde de kullanılabilir. İnhibitörlerin kullanıldığı tek yer kesme çiçeklerin saklanmasıdır. Hollanda'da çiçekler sıradan suya değil, mineral tuzlara, fotosentez ürünlerine ve antiseptiklere ek olarak etilen sentezi inhibitörleri içeren özel bir çözeltiye yerleştirilir. Bu tür katkı maddelerinin yardımıyla tüccarlar buketleri günlerce taze tutmayı başarırlar.
Meyvelerde etilen oluşumunu önlemek için etilen biyosentezi bozulmuş mutantlar elde edilir. Bu tür mutantlara dayalı domates çeşitleri zaten elde edilmiştir. Bu domatesler çok uzun süre saklanabilir ve uzun mesafelerde taşınabilir. Satıştan kısa bir süre önce etilen ile işlenirler ve meyveler hızla olgunlaşır. Ancak, bu teknoloji meyvenin tadını önemli ölçüde azaltır.
Bir çürük elma bütün bir fıçıyı bozar diye bir söz vardır. Gerçekten öyle. Çürük elma, diğer elmalarda doku yumuşamasına neden olan bir etilen kaynağı görevi görür. Ayrıca her meyve olgunlaştıkça kendi etilenini üretmeye başlar ve fıçıda etilen üretiminin bir "zincirleme reaksiyonu" başlar.
Yaklaşık bin yıl önce, birinde anlatılır doğu efsanesi Han'ın sarayında yaşlı bir bahçıvan yaşarmış. Hükümdarının bahçesinde yetiştirdiği meyve ve çiçekler ülke sınırlarının çok ötesinde ünlüydü. Bahçede birçok garip bitki vardı. Ve aralarında, Han'ın Hint Maharaja'dan hediye olarak aldığı küçük bir armut ağacı var.
Bir gün han yaşlı adama dedi ki: - Bu sonbahar armut ağacının meyveleri soframı süslesin. Aksi takdirde, kafanızı uçurmayın.
Bahçıvanın kalbi sıkıştı. Armut meyveleri sadece çok sıcak yazlarda olgunlaşır. Ve bu yıl rüzgarlı ve soğuktu. Yaşlı adam gece gündüz ağaçtan ayrılmadı: ısındı, besledi. Ama şiddetli bir kasırga bahçeyi süpürdü, ağaçtan henüz olgunlaşmamış armutları devirdi.
Artık sadece bir mucize bahçıvanı kurtarabilirdi. Meyveleri topladı, sıkışık kulübesine getirdi. Sonra sıcak kömürlerle bir buhurdan aldı, üstüne güzel kokulu tütsü koydu ve ona yardım etmesi için tanrılara dua etmeye başladı.
Buhurdan arka arkaya üç gün "füme" edildi. Üç gün boyunca kulübede tatlı bir tütsü dumanı yükseldi. Ve bir mucize oldu: armutlar kehribar sarısı oldu, olgunlaştı.
Yüzyıllar geçti ve biri kontrol etmeye karar verdi: Bu olabilir mi?
Kokulu tütsü dumanı, olgunlaşmamış meyveler üzerinde gerçekten büyülü bir etkiye sahipti. Ancak bunun neden olduğunu anlamaları için çok daha uzun yıllar geçti.
Mucizenin “suçlusunun”, tütsü dumanında bulunan, tatlı bir kokuya sahip renksiz bir gaz olduğu ortaya çıktı: etilen. Bu zamana kadar petrol ve doğal gazdan almayı öğrendiler. Ve sonra polietilene dönüştürün. "Plastiklerin kralı" - kimyagerler malzemeyi böyle adlandırdı.
Hafif ve dayanıklı su boruları, mobilya örtüleri, kırılmaz tabaklar, parfüm şişeleri polietilenden yapılmıştır. Peki ya plastik sargı? Belki de hayal edebileceğiniz en iyi ambalaj malzemesi.
Ekmeği folyoya sararsanız bir hafta sonra bile taze kalır. Ve filmi kocaman bir sosis gibi görünen bir çantaya dönüştürebilirsiniz. Hacimli mavnanın yerini alacak. Römorkör, bu tür “sosisleri” petrol gibi kargolarla kolayca sürükleyecektir. Filmden seralar ve seralar inşa etmek mümkündür. Tahıl için bir barınak yapabilirsiniz. Tatlı kokulu bir gazdan doğan malzemenin gittiği her şeyi sayamazsınız.
Ve bu yüzden etilen gazı meyveleri mucizevi bir şekilde etkiler, nispeten yakın zamanda ortaya çıktı.
Meyvenin hamurunda renksiz bir gaz oluştuğu ortaya çıktı. Olgun meyve ve sebzelerde bol miktarda bulunur. Yeşiller az. Onları etilen ile fumigasyon, olgunlaşma için gerekli madde ile doyurmak anlamına gelir.
Yaşlı bahçıvan bir ağacın meyvelerini olgunluğa getirdi. Bugünlerde bunu tonlarca meyve ve sebze ile yapıyorlar. Han'ın hizmetçisi meyveleri kulübesine koydu. Şimdi özel bir etilen odasına yerleştirildiler. Bazen doğrudan raflara istiflenir. Bazen delikli kutulara getirilirler.
Bahçıvan meyveyi tütsü dumanıyla tütsüledi. Odaya günde bir kez saf etilen üflenir. Limonlar, elmalar, armutlar, domatesler iki hatta beş kat daha hızlı olgunlaşır, gazı tatlı bir kokuyla emer.
Mahsullerin yetiştirilmesi ve temini ile profesyonel olarak uğraşan sebze yetiştiricileri arasında, olgunlaşma aşamasını geçmemiş meyvelerin toplanması gelenekseldir. Bu yaklaşım, sebze ve meyveleri daha uzun süre saklamanıza ve uzun mesafelerde sorunsuz bir şekilde taşımanıza olanak tanır. Yeşil muzlar veya örneğin domatesler ortalama tüketici arasında ciddi talep görme olasılığı düşük olduğundan ve doğal olgunlaşma uzun zaman alabileceğinden, süreci hızlandırmak için gazlar kullanılır. etilen ve asetilen. İlk bakışta, bu yaklaşım şaşırtıcı olabilir, ancak sürecin fizyolojisini derinlemesine inceledikten sonra, modern sebze yetiştiricilerinin bu teknolojiyi neden aktif olarak kullandıkları netleşiyor.
Sebze ve meyveler için gaz olgunlaşma hormonu
Spesifik gazların mahsul olgunlaşma hızı üzerindeki etkisi ilk olarak 20. yüzyılın başında Rus botanikçi Dmitry Nelyubov tarafından fark edildi. limonların “olgunluğunun” odadaki atmosfere belirli bir bağımlılığını belirledi. Çok sıkı olmayan ve buharın atmosfere girmesine izin veren eski bir ısıtma sistemine sahip depolarda limonların çok daha hızlı olgunlaştığı ortaya çıktı. Basit bir analizle, bu etkinin borulardan çıkan buharın bir parçası olan etilen ve asetilenden kaynaklandığı tespit edildi.
İlk başta, böyle bir keşif girişimciler tarafından ihmal edildi, yalnızca nadir yenilikçiler verimliliği artırmak için depolama tesislerini etilen gazı ile doyurmaya çalıştı. Sadece 20. yüzyılın ortalarında Sebze ve meyveler için "gaz hormonu" oldukça büyük işletmeler tarafından benimsendi.
Teknolojiyi uygulamak için genellikle valf sistemi gaz çıkışını doğru bir şekilde ayarlamanıza ve odadaki gerekli konsantrasyonu elde etmenize izin veren silindirler kullanılır. Aynı zamanda, tarım ürünleri için ana oksitleyici madde olan oksijeni içeren sıradan havanın depodan uzaklaştırılması çok önemlidir. Bu arada, oksijeni başka bir maddeyle değiştirme teknolojisi, sadece meyvelerin değil, aynı zamanda diğer gıda ürünlerinin de - et, balık, peynir vb. Raf ömrünü artırmak için aktif olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla detaylı olarak nitrojen ve karbondioksit kullanılmaktadır.
Etilen gazına neden "muz" gazı denir?
Böylece etilen ortamı, meyve ve sebzelerin olgunlaşma sürecini hızlandırmanızı sağlar. Ama bu neden oluyor? Gerçek şu ki, olgunlaşma sürecinde birçok kültür, çevreye girdiğinde sadece emisyon kaynağını değil, aynı zamanda komşularını da etkileyen etilen olan özel bir madde yayar.
yani elmalar olgunlaşmaya yardımcı olur
Her tür meyve üretir farklı miktar olgunlaşma hormonu Bu açıdan en farklı olanlar:
- elmalar;
- armutlar;
- kayısı;
- muz.
İkincisi, önemli bir mesafeyi aşarak ülkemize giriyor, bu yüzden olgun bir biçimde taşınmıyorlar. Muz kabuğunun doğal parlak sarı rengini elde etmesi için birçok girişimci onları etilenle dolu özel bir odaya yerleştirir. Bu tür işlemlerin döngüsü ortalama 24 saattir, bundan sonra muzlar olgunlaşmayı hızlandırmak için bir tür ivme kazanır. İlginç bir şekilde, böyle bir prosedür olmadan, birçok çocuğun ve yetişkinin en sevdiği meyve, çok uzun bir süre yarı olgun halde olacaktır. Bu nedenle, bu durumda "muz" gazı basitçe gereklidir.
olgunlaşma için gönderildi
Meyve saklama haznesinde gerekli gaz konsantrasyonunu oluşturmanın yolları
Gaz tüplerinin genellikle sebze ve meyveleri depolamak için bir odada gerekli etilen / asetilen konsantrasyonunu sağlamak için kullanıldığı yukarıda belirtilmişti. Bazı sebze yetiştiricileri tasarruf etmek için bazen farklı bir yönteme başvururlar. Meyveli odaya, üzerine suyun 2-3 damla / saat sıklıkta damladığı bir parça kalsiyum karbür yerleştirilir. Sonuç olarak Kimyasal reaksiyon asetilen salınır, yavaş yavaş iç atmosferi doldurur.
Böyle bir "dede" yöntemi, sadeliği ile çekici olmasına rağmen, odadaki tam gaz konsantrasyonunun elde edilmesine izin vermediği için özel haneler için daha tipiktir. Bu nedenle ortalama ve büyük işletmeler Her mahsul için gerekli “gaz hormonu” miktarını hesaplamanın önemli olduğu durumlarda, genellikle balon bitkileri kullanılır.
Gıda ürünlerinin depolanması ve üretimi sırasında gazlı ortamın doğru oluşumu büyük bir rol oynar ve iyileştirmenizi sağlar. dış görünüşürün, tadı ve raf ömrünü uzatır. Gıda gaz karışımları ile ilgili bir dizi makalede ürünlerin ambalajlanması ve depolanması yöntemleri hakkında daha fazla bilgi edinin ve bu ürünleri gerekli gazı seçerek ve istenirse doğru çalışması hakkında tavsiye alarak sipariş edebilirsiniz.