Il acido indolacetico è un composto organico la cui formula molecolare è C8H6NCHDueCOOH. È un acido monocarbossilico che ha un ruolo importante come ormone della crescita delle piante, motivo per cui appartiene al gruppo dei fitormoni chiamati auxine..
È anche noto come acido 3-indolacetico e acido indolo-3-acetico. È l'auxina più importante nelle piante. Viene prodotto in questi nelle parti dove c'è crescita, come i germogli, le giovani foglie in crescita e gli organi riproduttivi.
Oltre alle piante, anche alcuni microrganismi lo biosintetizzano, specialmente quelli chiamati "promotori della crescita". Generalmente questi microbi si trovano nella rizosfera o area adiacente alle radici delle piante, favorendone la crescita e la ramificazione..
La biosintesi dell'acido indoleacetico avviene in diversi modi, in particolare il triptofano, un amminoacido presente nelle piante.
Nelle persone con malattia renale cronica, la presenza di alti livelli di acido indolacetico può causare danni al sistema cardiovascolare e demenza. Sono allo studio vari modi di utilizzare funghi e batteri produttori di acido indolacetico per promuovere le colture vegetali in modo rispettoso dell'ambiente..
Indice articolo
L'acido indolacetico ha un anello benzenico nella sua struttura molecolare e attaccato a questo un anello pirrolico nella posizione 3 del quale è attaccato un gruppo -CH.Due-COOH.
- Acido indolacetico
- Acido indolo-3-acetico
- Acido 3-indolacetico
- Acido indolilacetico
- Acido skatole-ω-carbossilico
Fiocco solido da incolore a bianco
175,18 g / mol
168,5 ºC
Molto leggermente solubile in acqua fredda: 1,5 g / L
Solubile in alcool etilico, acetone ed etere etilico. Insolubile in cloroformio.
L'acido indoleacetico è il più importante fitormone o auxina delle piante, che lo producono principalmente nei punti della pianta dove c'è crescita.
Il modo comune in cui le piante immagazzinano l'acido indolacetico è coniugato o legato in modo reversibile ad alcuni amminoacidi, peptidi e zuccheri.
Può essere trasportato attivamente da cellula a cellula o passivamente seguendo la linfa floema su lunghe distanze.
Oltre alla sua produzione nelle piante, anche diversi tipi di microrganismi lo sintetizzano. Tra quelle specie di microbi ci sono Azospirillum, Alcaligenes, Acinetobacter, Bacillo, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas Y Rhizobium.
La maggior parte dei batteri e funghi che stimolano le piante, compresi quelli che formano simbiosi con loro, producono acido indoleacetico. Si dice che questi microrganismi siano "promotori della crescita".
L'acido indoleacetico biosintetizzato da batteri o funghi associati alle piante nella rizosfera svolge un ruolo importante nello sviluppo delle radici.
Tuttavia, i microbi non richiedono acido indolacetico per i loro processi fisiologici..
La spiegazione è che quando le piante crescono, rilasciano molti composti idrosolubili come zuccheri, acidi organici e amminoacidi, che vengono trasportati alle radici..
In questo modo i rizobatteri ottengono un abbondante apporto di materiale che viene utilizzato nella produzione di metaboliti come l'acido indolacetico, che viene poi utilizzato dalla pianta..
Come si può dedurre, questo è un esempio di partenariato per il mutuo soccorso.
L'acido indolacetico è coinvolto in vari aspetti della crescita e dello sviluppo delle piante, dall'embriogenesi allo sviluppo dei fiori.
È essenziale per molti processi, come la germinazione dei semi, la crescita dell'embrione, l'inizio e lo sviluppo delle radici, la formazione e lo spargimento delle foglie, il fototropismo, il geotropismo, lo sviluppo dei frutti, ecc..
Regola l'allungamento e la divisione cellulare, nonché la loro differenziazione.
Aumenta lo xilema e la velocità di crescita delle radici. Aiuta nel miglioramento della lunghezza della radice aumentando il numero di rami della radice, i peli della radice e le radici laterali che aiutano nell'assunzione di sostanze nutritive dall'ambiente circostante..
Si accumula nella parte basale della radice favorendone il gravitropismo o geotropismo, iniziando così la curvatura della radice verso il basso. In alcune specie stimola la formazione di radici casuali dagli steli o dalle foglie.
Si accumula nel sito in cui avranno origine le foglie, controllando la sua posizione sulla pianta. Un alto contenuto di acido indolacetico stimola l'allungamento dei germogli e il loro fototropismo. Regola l'espansione fogliare e la differenziazione vascolare.
Insieme alle citochinine stimola la proliferazione delle cellule nella zona cambiale. Contribuisce alla differenziazione dei tessuti vascolari: xilema e floema. Influenza il diametro dello stelo.
I semi maturi rilasciano acido indolacetico che si accumula nella parte che circonda il pericarpo del frutto. Quando la concentrazione di acido indolacetico diminuisce in quel punto, si genera il distacco del frutto.
L'acido indoleacetico è biosintetizzato nella divisione attiva degli organi delle piante, come germogli, punte delle radici, meristemi, tessuti vascolari, giovani foglie in crescita, gemme terminali e organi riproduttivi..
È sintetizzato da piante e microrganismi attraverso diversi percorsi correlati. Esistono percorsi dipendenti dal triptofano (un amminoacido presente nelle piante) e altri indipendenti da esso..
Di seguito viene descritta una delle biosintesi a partire dal triptofano..
Il triptofano attraverso l'enzima aminotransferasi perde un gruppo amminico e diventa acido indolo-3-piruvico.
Quest'ultimo perde un carbossile e l'indolo-3-acetaldeide si forma grazie all'enzima piruvato decarbossilasi.
Infine, l'indolo-3-acetaldeide viene ossidata dall'enzima aldeide-ossidasi per ottenere acido indolo-3-acetico..
L'acido indolacetico nel corpo umano proviene dal metabolismo del triptofano (amminoacido contenuto in vari alimenti).
L'acido indolacetico è elevato nei pazienti con malattia epatica e nelle persone con malattia renale cronica..
Nel caso della malattia renale cronica, alti livelli di acido indolacetico nel siero del sangue sono stati correlati con eventi cardiovascolari e mortalità, risultando essere predittori significativi di essi.
Si stima che agisca come promotore di stress ossidativo, infiammazione, aterosclerosi e disfunzione endoteliale con effetto procoagulante..
Anche alti livelli di acido indolacetico nel siero del sangue di pazienti sottoposti a emodialisi sono stati associati a una ridotta funzione cognitiva..
Esistono diversi modi per ottenerlo in laboratorio, ad esempio dall'indolo o dall'acido glutammico.
Sono allo studio nuove strategie che consentono l'utilizzo di acido indolacetico per aumentare la produttività delle colture con impatti minimi sull'ambiente naturale, evitando gli effetti ambientali di fertilizzanti chimici e pesticidi..
Alcuni ricercatori hanno isolato alcuni funghi endofitici associati a piante medicinali da ambienti aridi.
Hanno scoperto che questi funghi favoriscono la germinazione di semi selvatici e mutanti e, dopo alcune analisi, è stato dedotto che l'acido indoleacetico biosintetizzato da tali funghi è responsabile dell'effetto benefico..
Ciò significa che grazie all'acido indolacetico che questi funghi endofitici producono, la loro applicazione può generare grandi benefici alle colture che crescono su terreni emarginati..
Altri scienziati sono riusciti a ideare un meccanismo di manipolazione genetica che favorisce la sintesi di acido indoleacetico da parte di un tipo di rizobatteri, che normalmente non è un promotore della crescita delle piante..
L'implementazione di questo meccanismo ha portato questi batteri a sintetizzare l'acido indolacetico in modo autoregolato. E l'inoculazione di questi rizobatteri alle radici delle piante di Arabidopsis thaliana miglioramento della crescita delle radici.
È stato possibile sintetizzare un composto coniugato o formato dall'unione di acido indoleacetico e carbendazim (un fungicida) che, quando inoculato nelle radici delle piantine di leguminose, mostra sia proprietà fungicide che effetti che promuovono la crescita e lo sviluppo delle piante. Questo composto deve ancora essere studiato in modo più approfondito.
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