生長素的化學本質(zhì)
生長素是一類含有一個不飽和芳香族環(huán)和一個乙酸側(cè)鏈的內(nèi)源激素，在學習生物的時候，很多人搞不清生長素的化學本質(zhì)是什么。今天小編在這給大家整理了生長素的化學本質(zhì)，接下來隨著小編一起來看看吧!
其實生長素就是指植物生長素，其化學本質(zhì)是吲哚乙酸。動物體的是叫生長激素。兩者是有本質(zhì)區(qū)別的,但作用機理上有存在相似性。生長素(auxin)是一類含有一個不飽和芳香族環(huán)和一個乙酸側(cè)鏈的內(nèi)源激素，如吲哚乙酸，吲哚丁酸等。
吲哚乙酸是一種有機物。純品是無色葉狀晶體或結(jié)晶性粉末。遇光后變成玫瑰色。熔點165-166℃(168-170℃)，易溶于無水乙醇、醋酸乙酯、二氯乙烷,可溶于乙醚和丙酮。不溶于苯、甲苯、汽油及氯仿。不溶于水,其水溶液能被紫外光分解，但對可見光穩(wěn)定。其鈉鹽、鉀鹽比酸本身穩(wěn)定，極易溶于水。易脫羧成3-甲基吲哚(糞臭素)。
生長素是第一個被發(fā)現(xiàn)的植物激素。生長素中最重要的化學物質(zhì)為3-吲哚乙酸。生長素有調(diào)節(jié)莖的生長速率、抑制側(cè)芽、促進生根等作用，在農(nóng)業(yè)
生長素即吲哚乙酸，分子式為C10H9NO2，是最早發(fā)現(xiàn)的促進植物生長的激素。英文來源于希臘文auxein(生長)。 [1] 吲哚乙酸的純品為白色結(jié)晶，難溶于水。易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。在光下易被氧化而變?yōu)槊倒寮t色，生理活性也降低。植物體內(nèi)的吲哚乙酸有呈自由狀態(tài)的，也有呈結(jié)合(被束縛)狀態(tài)的。后者多是酯的或肽的復合物。植物體內(nèi)自由態(tài)吲哚乙酸的含量很低，每千克鮮重約為1-100微克，因存在部位及組織種類而異，生長旺盛的組織或器官如生長點、花粉中的含量較多。從色氨酸開始，其途徑有5個。植物生長素存在于西葫蘆中，存在于某些十字花科植物中，存在于番茄中。生長素的降解，最明顯的是在光下很容易發(fā)生光氧化而被破壞。湯玉瑋和J.邦納于1947年發(fā)現(xiàn)植物組織中有些氧化酶能降解吲哚乙酸，稱為吲哚乙酸氧化酶。
產(chǎn)生部位生長素在植物體內(nèi)分布很廣，幾乎各部位都有，但不是均勻分布的，在某一時間，某一特定部位的含量是受幾方面的因素影響的。大多集中在生長旺盛的部分(胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、受精后的子房、幼嫩種子等)，而趨向衰老的組織和器官中則甚少。
運輸極性運輸 (Polar Transport)生長素主要是在植物的頂端分生組織中合成的，然后被運輸?shù)街参矬w的各個部分。生長素在植物體內(nèi)的運輸是單方向的，只能從植物體形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，在有單一方向的刺激(單側(cè)光照)時生長素向背光一側(cè)運輸，其運輸方式為主動運輸(需要載體和ATP)。非極性運輸(Non polar transport)在成熟組織中，生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸。
合成IAA的合成前體：色氨酸(tryptophan，Trp)。其側(cè)鏈經(jīng)過轉(zhuǎn)氨、脫羧、氧化等反應。鋅是色氨酸合成酶的組分，缺鋅時導致由吲哚和絲氨酸結(jié)合而形成色氨酸的過程受阻，色氨酸含量下降，從而影響IAA的合成。生產(chǎn)上常引起蘋果、梨等果樹的小葉病。 [2]
結(jié)合植物體內(nèi)生長素有兩種形式：游離型：有生物活性，束縛型：活性低。在體內(nèi)，吲哚乙酸常常與天門冬氨酸結(jié)合成為吲哚乙酰天冬氨酸酯。還可與肌醇結(jié)合成吲哚乙醇肌醇。與葡萄糖結(jié)合成吲哚乙酰葡萄糖苷。與蛋白質(zhì)結(jié)合成吲哚乙酸—蛋白質(zhì)絡合物。束縛型的生長素可能是生長素在細胞內(nèi)的一種貯存形式，也是減少過剩生長素的解毒方式，在適當?shù)臈l件下(pH9-10)，它們可轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型，經(jīng)運輸轉(zhuǎn)移到作用部位起作用。正在生長的種子中生長素的量也多，但完全成熟以后，大部分以束縛態(tài)貯藏起來。種子中以束縛態(tài)存在，萌發(fā)時轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型。
降解生長素的降解(Degradation of IAA)①酶氧化降解：吲哚乙酸氧化酶分解植物體內(nèi)生長素常處于合成與分解的動態(tài)平衡中。吲哚乙酸氧化酶(IAA oxidase)是一種含F(xiàn)e的血紅蛋白。IAA經(jīng)酶解后形成3—羥基甲基氧吲哚和3—甲基氧吲哚。此反應要在O2存在下，以Mn和一元酚作輔助因子，吲哚乙酸氧化酶才表現(xiàn)活性。②光氧化分解：X-光，紫外光，可見光對IAA都有破壞作用，分解產(chǎn)物也是3-亞甲基氧化吲哚和吲哚醛。但機制尚不清楚，在試管里，植物的某些色素，如核黃素，紫黃質(zhì)等能大量吸收藍光，并促進IAA的光氧化分解。植物體內(nèi)生長素存在的兩種形式間的轉(zhuǎn)化或吲哚乙酸氧化酶對IAA的氧化分解都是植物對體內(nèi)生長素水平的自動調(diào)節(jié)，對植物生長的調(diào)控是有重要意義的。
在植物生長素的發(fā)現(xiàn)史上，荷蘭科學家溫特的實驗證明了( )
A.生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸
B.胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位
C.胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生某種刺激作用于尖端以下的部位
D.造成胚芽鞘彎曲的刺激確實是一種化學物質(zhì)
解：A、“生長素的化學本2113質(zhì)是吲哚乙5261酸”這個結(jié)論4102是1946年科學家從高等植物中分離出生長素并進1653行化學分析才得出的結(jié)論，故A錯誤;
B、“胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位”這個結(jié)論是達爾文的實驗證明的，故B錯誤;
C、“胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生某種刺激作用于尖端以下的部位”這個結(jié)論是拜爾的實驗證明的，故C錯誤;
D、如圖，溫特將胚芽鞘尖端放在空白瓊脂塊上證明了造成胚芽鞘彎曲的刺激確實是一種化學物質(zhì)，故D正確.
故選：D.
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