生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)
生長(zhǎng)素是一類含有一個(gè)不飽和芳香族環(huán)和一個(gè)乙酸側(cè)鏈的內(nèi)源激素，在學(xué)習(xí)生物的時(shí)候，很多人搞不清生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)是什么。今天小編在這給大家整理了生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)，接下來(lái)隨著小編一起來(lái)看看吧!
其實(shí)生長(zhǎng)素就是指植物生長(zhǎng)素，其化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸。動(dòng)物體的是叫生長(zhǎng)激素。兩者是有本質(zhì)區(qū)別的,但作用機(jī)理上有存在相似性。生長(zhǎng)素(auxin)是一類含有一個(gè)不飽和芳香族環(huán)和一個(gè)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(jī)物。純品是無(wú)色葉狀晶體或結(jié)晶性粉末。遇光后變成玫瑰色。熔點(diǎn)165-166℃(168-170℃)，易溶于無(wú)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(duì)可見(jiàn)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(zhǎng)素是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的植物激素。生長(zhǎng)素中最重要的化學(xué)物質(zhì)為3-吲哚乙酸。生長(zhǎng)素有調(diào)節(jié)莖的生長(zhǎng)速率、抑制側(cè)芽、促進(jìn)生根等作用，在農(nóng)業(yè)
生長(zhǎng)素即吲哚乙酸，分子式為C10H9NO2，是最早發(fā)現(xiàn)的促進(jìn)植物生長(zhǎng)的激素。英文來(lái)源于希臘文auxein(生長(zhǎng))。 [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(jī)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(fù)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(zhǎng)旺盛的組織或器官如生長(zhǎng)點(diǎn)、花粉中的含量較多。從色氨酸開(kāi)始，其途徑有5個(gè)。植物生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)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(yùn)輸極性運(yùn)輸 (Polar Transport)生長(zhǎng)素主要是在植物的頂端分生組織中合成的，然后被運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)部分。生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸是單方向的，只能從植物體形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，在有單一方向的刺激(單側(cè)光照)時(shí)生長(zhǎng)素向背光一側(cè)運(yùn)輸，其運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸(需要載體和ATP)。非極性運(yùn)輸(Non polar transport)在成熟組織中，生長(zhǎng)素可以通過(guò)韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。
合成IAA的合成前體：色氨酸(tryptophan，Trp)。其側(cè)鏈經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)氨、脫羧、氧化等反應(yīng)。鋅是色氨酸合成酶的組分，缺鋅時(shí)導(dǎo)致由吲哚和絲氨酸結(jié)合而形成色氨酸的過(guò)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(píng)果、梨等果樹(shù)的小葉病。 [2]
結(jié)合植物體內(nèi)生長(zhǎng)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(mén)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(luò)合物。束縛型的生長(zhǎng)素可能是生長(zhǎng)素在細(xì)胞內(nèi)的一種貯存形式，也是減少過(guò)剩生長(zhǎng)素的解毒方式，在適當(dāng)?shù)臈l件下(pH9-10)，它們可轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型，經(jīng)運(yùn)輸轉(zhuǎn)移到作用部位起作用。正在生長(zhǎng)的種子中生長(zhǎng)素的量也多，但完全成熟以后，大部分以束縛態(tài)貯藏起來(lái)。種子中以束縛態(tài)存在，萌發(fā)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型。
降解生長(zhǎng)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(zhǎng)素常處于合成與分解的動(dòng)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(yīng)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(jiàn)光對(duì)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(jī)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(lán)光，并促進(jìn)IAA的光氧化分解。植物體內(nèi)生長(zhǎng)素存在的兩種形式間的轉(zhuǎn)化或吲哚乙酸氧化酶對(duì)IAA的氧化分解都是植物對(duì)體內(nèi)生長(zhǎng)素水平的自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)控是有重要意義的。
在植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)史上，荷蘭科學(xué)家溫特的實(shí)驗(yàn)證明了( )
A.生長(zhǎng)素的化學(xué)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(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)
解：A、“生長(zhǎng)素的化學(xué)本2113質(zhì)是吲哚乙5261酸”這個(gè)結(jié)論4102是1946年科學(xué)家從高等植物中分離出生長(zhǎng)素并進(jìn)1653行化學(xué)分析才得出的結(jié)論，故A錯(cuò)誤;
B、“胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位”這個(gè)結(jié)論是達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)證明的，故B錯(cuò)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(gè)結(jié)論是拜爾的實(shí)驗(yàn)證明的，故C錯(cuò)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(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)，故D正確.
故選：D.
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