Code Kemler : 23 : gaz inflammable Numéro ONU : 1962 : ÉTHYLÈNE COMPRIMÉ Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule);
Code Kemler : 223 : gaz liquéfié réfrigéré, inflammable Numéro ONU : 1038 : ÉTHYLÈNE LIQUIDE RÉFRIGÉRÉ Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule);
Dans l'industrie pétrochimique, l'éthylène est obtenu :
à partir de gaz naturel riche enéthane (États-Unis) parpyrolyse oucraquage à température élevée. Dans ce procédé, la proportion d'éthylène dans le mélange gazeux résultant est environ 45 % ;
L'éthylène est à la base d'un grand nombre de molécules dans l'industrie chimique. Avec ses dérivés immédiats, il est à la source d'un grand nombre depolymères et dematières plastiques.
Les produits issus de l'éthylène sont entre autres :
L'oxyde d'éthylène ((CH2)2O) donne de l'éthylène glycol, qui lui-même, combiné à l'acide téréphtalique, fournit des fibrespolyesters. L'oxyde d'éthylène est un produit très instable à cause de l'« insaturation » de sa structure chimique. Il explose immédiatement en présence d'oxygène, c’est-à-dire qu'il cherche à combler le vide atomique de sa structure en captant les atomes d'oxygène de l'air. En 1957, un réacteur pilote d'oxyde d'éthylène a explosé à Anvers (Belgique), faisant plusieurs morts. Le souffle de l'explosion a déplacé unspectromètre de masse (de plus de cent tonnes) de plusieurs dizaines de mètres. L'éthylène glycol sert également dans la fabrication desantigels.
Lepolytétrafluoroéthylène (PTFE), plus connu sous son nom commercial deTéflon, est un polymère technique utilisé industriellement dans une grande variété d'applications — il est notamment l'un des meilleurs isolants électriques connus à ce jour, est chimiquement inerte, et a des propriétéstribologiques hors du commun. Il est également connu du grand public comme joint de plomberie ou comme revêtement anti-adhérent pour les poêles de cuisson.
Le rôle d'hormone végétale de l'éthylène a été découvert en 1901 : on remarqua que les feuilles des plantes situées à proximité des lampadaires (àbec de gaz) tombaient prématurément.
En 1910, on s'aperçoit qu'un fruit confiné mûrit plus vite qu'un fruit à l'air libre. On fait alors un premier rapprochement avec l'éthylène.En 1934 on découvre les voies métaboliques de l'éthylène.
En 1960, par chromatographie en phase gazeuse, on arrive à doser l'éthylène émis par les plantes.
En 1988, gazorécepteurs détectant l’éthylène ont été identifiés dans les plantes[19].
En 1999, démonstration de la nécessité de l'ion cuivre dans les gazorécepteurs pour lier l'éthylène[20].
En 2015, Voeseneket al. supposent que la capacité de production d'éthylène a été sélectivement perdue au cours de l'évolution chez certaines plantes terrestres qui sont devenues entièrementaquatiques, peut-être parce que l'éthylène pourrait interférer avec la croissance dans les environnements perpétuellement subaquatiques[21].
L'éthylène a pour origine laméthionine. Dans son cycle de biosynthèse (qui se nomme « cycle de Yang ») la méthionine est transformée enS-adénosylméthionine (SAM) par la SAM synthétase :
méthionine + ATP → SAM + PPi + P (SAM synthétase)
La SAM est ensuite dégradée en 5'méthylthioadénosine (qui est réutilisé par le cycle de Yang) et enacide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique (ACC) par l'ACC synthase. Une partie de l'ACC est ensuite convertie en éthylène(volatil) grâce à l'ACC oxydase, le reste va se conjuguer avec duN-malonyl pour donner duN-malonyl ACC(non volatil) stocké en une réserve métabolique qui pourra êtrehydrolysée en fonction des besoins de la plante.
Le facteur limitant est la production d'acide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique (ACC) par l'ACC synthase. Cette hormone est présente en quantité très faible dans lecytosol, dans les fruits en maturation (au moment où l'éthylène est le plus abondant), elle représente environ 0,0001 %. Sa production est régulée par des facteurs environnementaux comme une blessure, le froid, un stress hydrique, une diminution de l'O2 (immersion dans l'eau) ; ainsi que par des facteurs endogènes : l'auxine ou lescytokinines, mais aussi l'éthylène. Pour cela, la production d'éthylène est un phénomèneautocatalytique.
Le nitrate d'argent Ag+NO3−, l'ion complexe dithiosulfatoargent(I) [Ag(S2O3)2]3− (appelé improprement thiosulfate d'argent) ou un milieu enrichi en CO2, inhibent en aval l'action de l'éthylène.
Le cyclopropène de méthyle (1-MCP) se fixe de façon presque irréversible sur les gazorécepteurs éthylène, qui transmettent alors un signal conduisant à l'inactivité du système de perception, malgré la présence de molécules d'éthylène sur des gazorécepteurs proches.
L'éthylène module de nombreux métabolismes (réponses des plantes aux stressbiotiques etabiotiques), est impliqué dans les étapes de floraison et stimule la maturation de nombreux fruits. Cette molécule a des effets variés parce qu'elle est très simple et donc peu spécifique.
L'éthylène est uncatalyseur essentiel de lamaturation des fruits. Par exemple, unavocat ne mûrit pas sur l'arbre mais six à huit jours après lacueillette. On observe alors un pic de production d'acide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique (ACC), puis d'éthylène qui déclenche la maturation du fruit. Un fruit dont la maturation est dépendante de l'éthylène est classé commefruit climactérique.
L'éthylène a un effet sur la maturation des fruits.
Labanane produit de l'éthylène pour mûrir. Pour empêcher le mûrissement, le froid ne suffit pas. Il faut aussi ventiler pour éviter l'accumulation d'éthylène. Quand on veut redémarrer le mûrissement, il suffit de diffuser de l'éthylène.
On peut ajouter dupermanganate de potassium dans les sachets contenant des bananes ou des tomates afin d'oxyder l’éthylène enéthylène glycol, ce qui arrête le mûrissement et prolonge la durée de vie des fruits jusqu'à quatre semaines sans nécessiter deréfrigération[22],[23],[24].
La sénescence des organes est un processus génétiquement programmé influençant l'âge physiologique des entités vivantes. Un apport exogène d'ACC ou d'éthylène entraîne une sénescence prématurée, alors qu'un apport exogène decytokinine retarde le processus.
Une augmentation de la production d'éthylène est associée à une perte dechlorophylle des feuilles, une dégradation des protéines et desacides ribonucléiques (ARN), une perte de pigmentation des fleurs, et autres symptômes de vieillissement.
Les cellules des zones nécessitant une abscission répondent spécifiquement à l'éthylène. Une multitude d'enzymeshydrolytiques telles que despectinases ou despolygalacturonases (qui dégradent l'acide galacturonique) sont alors stimulées, lysent les parois cellulaires et fragilisent la structure du végétal. Le plus souvent un agent extérieur tel que le vent, donne le coup de grâce et fait tomber l'organe.
Les jeunes feuilles produisent de l'auxine qui les insensibilise à l'éthylène. Après le développement de la feuille, la production d'auxine diminue puis s'arrête : les cellules dupétiole sont alors exposées à des concentrations de plus en plus fortes d'éthylène. Au bout d'un certain temps les zones d'abscission répondent par la synthèse d'enzymes hydrolytiques.
De très fortes concentrations d'auxine inhibent la production d'éthylène et donc la chute des feuilles, alors qu'avec de faibles concentrations d'auxine, l'inhibition de la synthèse d'éthylène n'a plus lieu, ce qui permet l'augmentation de la concentration d'éthylène et donc la chute des feuilles.
Les racines perçoivent l'inondation par une forte diminution de la concentration en dioxygène dans le milieu. L'anoxie stimule la production de SAM (SAM synthétase) et entraîne une augmentation de la teneur en ACC car l'ACC oxydase ne fonctionne pas : elle ne peut pas oxyder sans oxygène. L'ACC excédentaire des racines finit par se retrouver dans les feuilles pour être transformé en éthylène. C'est cet éthylène qui est responsable des mouvements d'épinastie.
L'éthylène est une hormone qui inhibe lafloraison sauf chez certaines espèces comme lemanguier, chez lequel on synchronise la floraison des fruits en apportant de l'éthylène sur l'arbre.
L'éthylène peut changer la nature des organes floraux. Chez les espècesmonoïques, c'est une hormone féminisante.
Flux d'éthylène réels et estimés (d'origine industrielle/industrie chimique) à Freeport (Texas, États-Unis). Source : NOAA ERSL (Regional Air Quality Field Study[25]).Éthylène, en aval d'industries chimiques texanes. Les triangles blancs signalent les sources industrielles repérées par l'Agence de l'environnement de l'État du Texas.
L'éthylène, en tant quephyto-hormone pourrait avoir des effets altéragènes sur certaines espèces.
En présence d'ultraviolets solaires, c'est-à-dire de jour, ce gaz est en outre un des précurseurs de l’ozone. L’éthylène étant très réactif etphotosensible, sa durée de vie dans l'air est réduite (moins d'une heure à midi à la latitude du Texas). Il a donc longtemps été peu étudié et peu suivi en tant quepolluant. Puis on a constaté qu'il pouvait persister bien plus longtemps lanuit[25]. Des instruments ont été récemment développés pour mesurer en temps réel les panaches d’éthylène. Une étude (TexAQS2000) a été menée par laNOAA au Texas sur des panaches d'éthylène générés par l'industrie chimique (deFreeport).
Elle a d'abord montré que les émissions industrielles avaient été très fortement sous-estimées dans les inventaires conduits par l'État du Texas sur la base des déclarations des industriels.
Elle a aussi montré que des taux très supérieurs à la normale d'éthylène étaient encore présents sous le vent de ces sources, à grande distance (dizaines à centaines de kilomètres), la nuit notamment. Les auteurs de cette étude ont conclu qu'en conséquence, la production d’ozone troposphérique à partir de certains panaches industriels (contenant de l'éthylène) avait été sous-estimée par les modèles[25].
↑« Éthylène » dans la base de données de produits chimiquesReptox de laCSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
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