光照促进吲哚乙酸氧化 吲哚乙酸促进植物生长的基本原理

光照促进吲哚乙酸氧化

光照是植物生长中非常重要的因素之一，能够影响植物的各种生理生化过程，其中就包括吲哚乙酸（IAA）氧化。吲哚乙酸是一种植物激素，能够促进植物的生长和发育，而光照则能够促进吲哚乙酸的氧化，从而影响植物的生长和发育。

光照对吲哚乙酸氧化的影响

光照能够促进植物中吲哚乙酸的氧化，主要是通过激活细胞色素P450酶系统来实现的。细胞色素P450酶是一种酶系统，能够催化许多生物体内的化学反应，其中就包括吲哚乙酸的氧化。光照能够激活细胞色素P450酶系统，从而加速吲哚乙酸的氧化，促进植物的生长和发育。

光照促进吲哚乙酸氧化的机制

光照能够促进细胞色素P450酶系统的活性，主要是通过激活光合色素和辅助色素来实现的。光合色素和辅助色素是植物中的一些色素，能够吸收光能并转化成化学能。当光照强度增加时，光合色素和辅助色素的活性也会增加，从而促进细胞色素P450酶系统的活性，加速吲哚乙酸的氧化。

光照促进吲哚乙酸氧化的应用

光照促进吲哚乙酸氧化在植物生产中有着广泛的应用。例如，在蔬菜生产中，可以利用光照促进吲哚乙酸的氧化，从而促进蔬菜的生长和发育，提高产量和质量。在果树生产中，也可以利用光照促进吲哚乙酸的氧化，从而促进果实的生长和发育，提高产量和品质。

相关问题

问题一：什么是吲哚乙酸？

吲哚乙酸是一种植物激素，能够促进植物的生长和发育。

问题二：光照能否促进植物的生长和发育？

光照是植物生长中非常重要的因素之一，能够影响植物的各种生理生化过程，包括促进植物的生长和发育。

问题三：光照促进吲哚乙酸氧化的机制是什么？

光照能够促进细胞色素P450酶系统的活性，主要是通过激活光合色素和辅助色素来实现的。

问题四：光照促进吲哚乙酸氧化有哪些应用？

光照促进吲哚乙酸氧化在蔬菜和果树生产中有着广泛的应用，能够提高产量和品质。

问题五：如何利用光照促进蔬菜的生长和发育？

可以利用光照促进吲哚乙酸的氧化，从而促进蔬菜的生长和发育，提高产量和质量。

问答拓展：科学家研究发现，紫外光可抑制植物生长．原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶（有铁才能合成该酶）

解（二）（3）实验中要符合等量、对照原则，故应选生长状况相同的燕麦幼苗若干株．
（4）实验设计应保证单一握搏源变量原则，和A、C相比较，B、D的不同在于多了紫外光照射．
（三）（1）由于A正常，B组另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生长素含量低，a生长素含量多，生长快，所以①中向b侧弯曲生长．⑥中c、d生长素含量相等则直立生长．
（2）由于C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生长素含量高，银局且c、d含生长素相同，故直立生长．
故段态答案为：（二）（3）生长状况相同的燕麦幼苗若干株
（4）同等强度的可见光和一定强度的紫外光
（三）（1）向b侧（右）弯曲生长直立生长
（2）①、②（仅答①或②不给分）

问答拓展：光照改变生长素分布根本原因

没有光照时，植物顶端能产生生长素，光线只会影响尖端生长素分布。
　　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。三者的最适浓度是茎>芽>根，大约分别为每升10E-5摩尔、10E-8摩尔、10E-10摩尔。植物体内吲哚乙酸的运转方向表现明显的极性，主要是由上而下。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及分布有密切关系。生长素还有促进愈伤组织形成和诱导生根的作用。
　　生长素的作用是多部位的，主要参与细胞壁的形成和核酸代谢。用放射性氨基酸饲喂离体组织的实验，证明生长素促进生长的同时也促进蛋白质的生物合成。生长素促进RNA的生物合成尤为显著，因此增加了RNA/DNA及RNA/蛋白质的比率。在各种RNA中合成受促进最多的是rRNA。在对细胞壁的作用上，生长素活化氢离子泵，降低质膜外的pH值，还大大提高细胞壁的弹性和可塑性，从而使细胞壁变松，并提高吸水力。鉴于生长素影响原生质流动的时间阈值是2分钟，引起胚芽鞘伸长的是15分缺春钟，时间极短，故认为其作用不会是通过影响基因调控，可能是通过影响蛋白质（特别是细胞壁或质膜中的蛋白质）合成中的翻译过程而发生的。
　　因为生长素在体内很容易经代谢而被破坏，所以外施时效果短暂。其类似物生理效果相近而且不易被破坏，故被广泛应用于农业生产（见植物生长调节物质）。生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成，通过韧皮部的长距离运输，自上而下地向基部积累。根部也能生产生长素，自下而上运输。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。其主要途径是通过吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成，也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸，发现于十字花科植物。
　　在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性，如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸，与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇，与葡萄糖结合成葡萄糖苷，与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等。结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的50-90%，可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式，它们经水解可以产生游离吲哚乙酸。
　　植物组织中普遍存在的吲洞好哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解。
　　生长素有多方面的生理效应，这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长，高浓度时则会抑制生长，甚至使植物死亡，这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理效应表现在两个层次上。
　　在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。
　　在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制；当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性；当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性；吲哚乙酸造成顶端优势；延缓叶片衰老；施于叶片的生长素抑制脱落，而施于离层近轴端的生长素促进脱落；生长素促进开花，诱导单性果实的发育，延迟果实成熟。
　　激素受体是一个大分子细胞组分，能与相应的激素特异地结合，尔后发动一系列反应。吲哚乙酸与受体的复合物有两方面的效应：一是作用于膜蛋白，影响介质酸化、离子泵运输和紧张度变化，属于快反应（小于10分钟）；二是作用于核酸，引起细胞壁变化和蛋白质合成，属于慢反应纳扮铅（大于10分钟）。介质酸化是细胞生长的重要条件。吲哚乙酸能活化质膜上ATP（三磷酸腺苷）酶，刺激氢离子流出细胞，降低介质pH值，于是有关的酶被活化，水解细胞壁的多糖，使细胞壁软化而细胞得以扩伸。
　　施用吲哚乙酸后导致特定信使核糖核酸（mRNA）序列的出现，从而改变了蛋白质的合成。吲哚乙酸处理还改变了细胞壁的弹性，使细胞的生长得以进行。
　　生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长，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。趋于衰老的组织生长素是不起作用的。生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是：生长素能够改变植物体内的营养物质分配，在生长素分布较丰富的部分，得到的营养物质就多，形成分配中心。生长素能够诱导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后，番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心，叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中，子房就发育了。

问答拓展：吲哚乙酸是植物体内普遍存在的植物激素，科学家研究发现，强光***外的吲哚乙酸可被光氧化成吲哚醛而不能

（1）本实验要探究强光处理时间与吲哚乙酸氧化的关系没粗，故自变量应为用强光处理不同时间，应变量为燕麦的生长或弯曲情况．实验第一步要先分组，将同等枯腔镇条件下收集的生长素（含量相同）分层若干组；第二步根据自变量的不同进行处理，即分别用强光处理不同时间，对照组用空白琼脂块；第三步，培养观察，为便于观察实验结果，应放在等生理状态的去顶燕麦幼苗上或切面一侧，以观察生长情况，最后得出．
（2）设计表格时，应根据实验的分组情况写出组别，自变量（强光处理时间）及应变量（圆族燕麦的生长或弯曲情况）；随强光处理时间变长，生长素含量变低，故燕麦的生长或弯曲越不明显．
故答案为：
（1）①切下燕麦幼苗的胚芽鞘尖端，用琼脂块收集生长素，将琼脂块均分标记为若干组；
②将琼脂块分别用强光处理不同时间，放在等生理状态的去顶燕麦幼苗上或切面一侧，以空白琼脂块的去顶燕麦幼苗为对照；
③黑暗中培养相同一段时间后，观察燕麦的生长或弯曲情况．
（2）不同强光处理时间对燕麦生长的影响强光处理时间燕麦的生长或弯曲不处理处理时间短处理时间长空白琼脂块预期结果：随强光处理时间变长，燕麦的生长或弯曲越不明显．