北师大版高中生物必修3:稳态与环境生长素课件.ppt
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1、生长素生长素生长素类一、生长素的发现:生长素是对在作用上或结构上类似于吲哚乙酸的一类物质的统称。生长素是最早发现的植物激素。十九世纪末,达尔文(C.Darwin)和他的孙子(F.Darwin)在研究草属植物的向光性运动时发现,对其黄化胚芽鞘单侧照光,会引起胚芽鞘向光弯曲,其感受光的部位是胚芽鞘尖,而引起弯曲的部位却是胚芽鞘的伸长区。因为如将胚芽鞘尖去除或遮住后再用单侧光照射,则芽鞘不会向光弯曲。所以,达尔文认为胚芽鞘尖在单侧光照射下产生了一种物质转移到下方伸长区,导致下方的不均衡生长而发生弯曲。生长素类一、生长素的发现:1913年,丹麦的博伊森詹森(Boysen-Jensen)发现,胚芽鞘尖端
2、产生的物质能穿透明胶薄片不能穿过不透水的云母片。但如云母片只嵌入向光的半侧,则单侧光仍能引起胚芽鞘向光弯曲,而嵌入背光半侧时,则尖端所产生的与向光性有关的物质不能下传(图10-1B)。生长素类一、生长素的发现:1919年,帕尔(A.Paal)把切除的胚芽鞘尖放回到胚芽鞘的一侧,发现没有单侧光的影响也能促进这一侧芽鞘的伸长生长而引起向另一侧弯曲。帕尔认为这是尖端供给了有关的载体,载体的运动导致了弯曲的发生。1928年,荷兰人温特(F.W.Went)将燕麦胚芽鞘尖切下放于琼脂上1小时,然后移去胚芽鞘尖,把琼脂切成小块放于去了尖的胚芽鞘上,可引起胚芽鞘的生长。如放于去顶胚芽鞘的一侧,可诱导出类似的向
3、光性弯曲,从而证明了胚芽鞘产生的一种化学物质,这种化学物质可以促进生长,并将这种物质叫做生长素。燕麦胚芽鞘的向光性生长Went 燕麦胚芽鞘试验燕麦胚芽鞘弯曲试验Avena coleoptile curvature test生长素类一、生长素的发现:1934年,荷兰人柯葛(F.Kgl)等才从人尿中分离出这种化合物,将其混入琼脂中,也能引起去尖胚芽鞘的弯曲,并经化学鉴定为吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)。不久,柯葛小组和西曼(K.V.Thimann)在植物中也鉴定出了吲哚乙酸。吲哚乙酸是植物中普遍存在的生长素,是第一个被发现的植物内源激素。吲哚乙酸(indole-3-ace
4、tic acid,IAA),C10H9O2N,分子量为175.19,从此IAA就成了生长素的代号。植物体内的天然生长素除了IAA外,还有苯乙酸phenylacticacid,PAA),4-氯吲哚乙酸(4-chloroindole-3-acetic acid,4-Cl-IAA)及吲哚丁酸(indole-3-butyric cid,IBA)。生长素的化学结构几种天然存在的生长素分子构造生长素的构效关系具有生长素生物活性的化合物分子结构有如下三点特征:具有一个芳香环 具有一个羧基侧链 芳香环和羧基侧链之间有一个芳香环或氧原子间隔 生长素构效关系的本质生长素和受体(ABP1)结合必须的结构特征:一个平
5、面的芳香环结构,是生长素和受体结合的平台 一个羧基结合位点 一个疏水侧链将上述两个结合基团隔离并维持固定的距离 二、生长素在植物体内的分布 植物体内生长素(IAA)的含量虽然很微,但各种器官中都有。然而,生长素大多集中在生长旺盛的部位,如正在生长的茎尖和根尖,正在展开的叶片、胚、幼嫩的果实和种子、禾谷类的居间分生组织等。衰老的组织或器官中生长素的含量则较少。IAA在细菌、真菌、藻类、蕨类和种子植物普遍存在。IAA在植物体中的含量为10-100ng/gFW。三、生长素在植物体内的运输1.生长素的极性运输 生长素在植物体内的运输具有极性的特点,即只能从形态学上端向下端的方向运输,而不能向相反的方向
6、运输,这称为生长素的极性运输。生长素的极性运输(polar transport)单一方向的运输模式称为极性运输(polar transport)生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运输(向基性运输,basipetally transport)植物根中的生长素表现向顶性运输(acropetally transport)生长素是唯一具有极性运输性质的植物激素三、生长素在植物体内的运输2.生长素极性运输的速度和通道 速度:生长素在不同植物体内的运输速度不尽相同,一般为0.51.5厘米/小时。通道:生长素的运输是一个需能的逆浓度梯度的过程。因为生长素的运输速度比韧皮部筛管中蔗糖的运输速度(50100厘米
7、/小时)慢得多,再加之生长素在茎尖是向下运输的,而光合产物在茎尖则是向上运输的,所以,生长素不象是通过筛管进行运输的。木质部也不象是生长素极性运输的通道,因为在这里的液流是向上的,而生长素的运输是向下的,且无生命的木质部也不可能为生长素的极性运输提供能量。通过14C-IAA实验证明,生长素在植物体内的极性运输通道主要是形成层。对于人工合成的一些化学物质,如能表现出生长素的活性,在植物体内也表现出极性运输。活性越强,极性运输也越强。生长素极性运输的经典试验供体受体琼脂块方法donor-receiver agar block method生长素极性运输的特点 运输速度为1cm/hr,快于韧皮部运输
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