Der Effekt ist bekannt: Bananen, die zusammen mit Äpfeln in der Obstschale liegen, werden schneller braun.
Schuld daran ist Ethylen, das von den Äpfeln ausströmt und bei den Bananen die Reifung vorantreibt. Dass Ethylen auf Pflanzen wirkt, dass Pflanzen diesen Stoff sogar selbst produzieren, ist seit den 1930er Jahren bekannt.
Ethylen ist ein sehr ungewöhnlicher Pflanzenregulator: ein kleines Molekül aus lediglich zwei Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen, abgekürzt C2H4. Unter Normalbedingungen ist es ein Gas, in der Natur zum Beispiel kommt es in Erdgas vor.
Damit Ethylen wirken kann, braucht es Assistenten im Stoffwechsel. Da ist zunächst der Ethylenrezeptor, ein Protein, das in der Membran von Pflanzenzellen steckt. Dieses Protein enthält eine Bindungstasche, die auf die Molekülform von Ethylen exakt zugeschnitten ist – so wie Schloss und Schlüssel exakt zueinander passen.
Bindet Ethylen an diese Stelle, wird eine Kaskade von biochemischen Reaktionen in der Pflanzenzelle ausgelöst, an deren Ende bestimmte Gene im Zellkern aktiviert werden. Diese Gene wiederum kurbeln die Produktion von Proteinen an, die das Programm von Ethylen ausführen.
Die Molekülstruktur des Ethylenblockers ähnelt der von Ethylen, und genau darin besteht der Trick: 1-MCP bindet anstelle von Ethylen an den Ethylenrezeptor. Weil 1-MCP aber nicht exakt passt, bleiben die Impulse für die biochemischen Folgereaktionen aus, wie bei einem falschen Schlüssel, der sich im Schlüsselloch verkantet, ohne dass die Tür sich öffnet. Die Blockierung wird wieder aufgehoben, wenn 1-MCP sich vom Rezeptor löst. Der Platz ist wieder frei für das rechtmäßige Molekül; das Programm kann weitergehen.