生长素的作用机理（生长素的研究历史及作用）

生长素的作用机理(生长素的研究历史和功能)

生活中有太多意想不到的事情。我们只知道身体没有维生素是无法长期生存的。然而，我们远远没有意识到有生长素这种东西，但是生长素对我们的健康既不好也不坏。然后跟着我的脚步去了解什么是生长素。

理化性质

即生长素吲哚乙酸，分子式为C10H9NO2，是最早发现的促进植物生长的激素。英语来源于希腊语auxein(增长)。[2]吲哚乙酸纯品为白色结晶，不溶于水。溶于有机溶剂，如乙醇和乙醚。在光照下，容易被氧化成玫瑰红，生理活性也降低。植物中的一些吲哚乙酸是游离的或结合的。后者多为酯或肽的化合物。植物中的游离吲哚乙酸含量很低，约为1-100 μ g/kg鲜重。视现存部位和组织类型而定，生长点、花粉等旺盛生长的组织或器官含量较多。

从色氨酸开始，有五种方法。植物生长素存在于西葫芦、一些十字花科植物和西红柿中。生长素最明显的降解是在光照下容易被光氧化破坏。唐和J. Bonner于1947年发现植物组织中的某些氧化酶能降解吲哚乙酸，称为吲哚乙酸氧化酶。

学习历史

生长素的发现反映了科学研究的基本思想:

A.提出问题，做出假设，设计实验，得出结论；b .测试中体现设计测试的单变量原则；达尔文实验的单变量是尖端是否存在，温特实验的单变量是琼脂是否与胚芽鞘尖端接触。

1880年，C.R .专家和他们的儿子在他们最后出版的书《植物运动的能力》中指出，禾本科金丝雀草的胚芽鞘在其顶端被切掉时失去了向光性反应能力。他的解释是:当幼苗从侧面受光时，来自顶部的影响会向下传递，导致阳光和背光两侧生长速度不同，导致受光面弯曲，因此切顶后不会出现向光性反应。

1928年，F.W .通过实验证明，在胚芽鞘的顶端有一种促进生长的物质，叫做生长素。它能扩散成琼脂立方体，当立方体放回胚芽鞘切去部分的一侧时，它能引起胚芽鞘向另一侧弯曲。并且曲率大致与包含的生长促进物质的量成比例。这个实验不仅证明了促生长物质的存在，还创造了著名的测定生长素的“燕麦试验法”。

1933年，从人的尿液和酵母中分离出吲哚乙酸。在燕麦试验中能使胚芽鞘弯曲后，证明吲哚乙酸是生长素，它普遍存在于各种植物组织中。

生理作用

生长素最明显的作用是促进生长，但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异。三者的最佳浓度为茎>芽>根，分别约为10E-5mol/l、10E-8mol/l和10E-10mol/l。吲哚乙酸在植物体内的运动方向表现出明显的极性，主要是自上而下。植物生长中抑制腋芽生长的顶端优势与吲哚乙酸的极性运输和分布密切相关。生长素还能促进愈伤组织的形成和诱导生根。

生长素参与细胞壁的形成和核酸的代谢。用放射性氨基酸喂养离体组织的实验证明，生长素促进蛋白质的生长和生物合成。生长素可以促进RNA的生物合成，所以提高了RNA/DNA和RNA/蛋白质的比值。在各种RNA中，被推广最多的是rRNA。在细胞壁上，生长素激活氢离子泵，降低质膜外的pH值，大大提高细胞壁的弹性和可塑性，从而使细胞壁疏松，提高吸水能力。考虑到生长素影响原生质流动的时间阈值是2分钟，而它引起胚芽鞘伸长的时间阈值是15分钟，这是非常短的，因此认为它的作用不是通过影响基因调节，而是可能通过影响蛋白质(特别是细胞壁或质膜中的蛋白质)合成中的翻译过程。

因为生长素在体内容易被代谢破坏，所以外用效果短。其类似物具有相似的生理作用，不易被破坏，因此在农业生产中被广泛应用(见植物生长调节物质)。生长素在膨大的幼叶和顶端分生组织中合成，通过韧皮部的长距离运输，自上而下积累到基部。根也能产生生长素，并将其从底部运输到顶部。植物生长素是由色氨酸通过一系列中间产物形成的。主要路线是吲哚乙醛。吲哚乙醛可由色氨酸氧化脱氨为吲哚丙酮酸后脱羧形成，也可由色氨酸氧化脱氨为色胺形成。然后吲哚乙醛被氧化成吲哚乙酸。另一种可能的合成途径是色氨酸被吲哚乙酸转化为吲哚乙酸，吲哚乙酸存在于十字花科植物中。

在植物中，吲哚乙酸可以与其他物质结合而失去活性，如天冬氨酸转化为吲哚乙酸，肌醇转化为吲哚乙酸肌醇，葡萄糖转化为葡萄糖苷，蛋白质形成吲哚乙酸-蛋白质复合物。结合型吲哚乙酸往往占植物中吲哚乙酸的50-90%，可能是植物组织中生长素的一种储存形式。它们可以水解产生游离的吲哚乙酸。

吲哚乙酸氧化酶广泛存在于植物中，能氧化分解吲哚乙酸。

生长素有许多生理作用，这些作用与它的浓度有关。低浓度可以促进生长，高浓度会抑制生长，甚至使植物死亡。这种抑制作用与能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理作用表现在两个层面上。

在细胞水平上，生长素可以刺激形成层细胞分裂；刺激枝条细胞伸长，抑制根细胞生长；促进木质部和韧皮部细胞的分化，促进插条生根，调节愈伤组织的形态发生。

在器官和整个植物水平，生长素在从幼苗到果实成熟的过程中发挥作用。可逆红光抑制控制生长素幼苗下胚轴伸长:吲哚乙酸转移到分枝下侧时，分枝的向地性发生；当吲哚乙酸转移到分枝的背光侧时，分枝出现向光性；吲哚乙酸引起顶端优势；延缓叶片衰老；应用于叶片的生长素抑制脱落，而应用于轴端附近的脱落层的生长素促进脱落。生长素促进开花，诱导单性结实的发育，并延迟果实成熟。

激素受体是一种大分子细胞成分，能特异性结合相应的激素，然后展开一系列反应。吲哚乙酸与其受体的复合物有两种作用:一是作用于膜蛋白，影响介质酸化、离子泵转运和张力变化，是一种快速反应(不到10分钟)；二是作用于核酸，引起细胞壁变化和蛋白质合成，这是一个缓慢的反应(10分钟以上)。培养基酸化是细胞生长的重要条件。吲哚乙酸能激活质膜上的ATP(三磷酸腺苷)酶，刺激氢离子流出细胞，降低培养基的pH值，于是相关酶被激活，水解细胞壁的多糖，使细胞壁软化，细胞膨胀。

吲哚乙酸的应用导致特定信使RNA (mRNA)序列的出现，从而改变蛋白质的合成。吲哚乙酸处理还改变了细胞壁的弹性，使细胞能够生长。

生长素的促生长作用主要是促进细胞生长，尤其是细胞伸长。植物感受到光刺激的部分在茎尖，但弯曲的部分在茎尖的下部。这是因为叶尖下部正在生长伸长，是对生长素最敏感的时期，所以生长素对其生长的影响最大。老化组织生长素无效。生长素能促进果实发育和扦插枝条生根的原因是生长素能改变营养物质在植物体内的分布。在生长素分布丰富的部分，获得更多的营养物质，形成一个分布中心。生长素能诱导无籽番茄的形成是因为番茄芽的子房经生长素处理后成为营养物质的分配中心，叶片光合作用产生的营养物质源源不断地输送到子房，子房发育。

合成位点:[袁烨基地，幼叶(生长素的前体)，顶芽(激活的生长素)]，未成熟的种子，根尖，形成层。

功能

1.最大优势

2.细胞核分裂、细胞纵向伸长和细胞横向伸长。

3.刀片放大

4.扦插生根

5.老茧

抑制块根

7.气孔开度

8.长期休眠

9.耐寒性

看来看完这篇文章，相信大家已经明白什么是生长素了。它能促进生长，它能促进任何物体的生长。我们必须正确使用它。比如我们家会种一些蔬菜，可以用生长素。

以上就是由优质生活领域创作者 嘉文社百科网小编 整理编辑的，如果觉得有帮助欢迎收藏转发~