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向日葵是怎么转头的

某版中学课本的生长素作用示意图,同样浓度的生长素,对芽可以是促进生长,对根可以是抑制生长,这就让植物的地上部分背光侧生长更快,表现成向光生长;地下部分向光侧生长更快,表现成背光生长

复习过初中知识点,我们不难明白植物只有生长点周围才能表现出明显的向光性,比如叶芽、花芽、根尖等,所以“葵花朵朵向太阳”的现象也只有在向日葵初开的生长阶段才能看到,当授粉完成开始结实之后,向日葵就再也不会跟着太阳转,而受重力低下了头,但有观察者称成熟的向日葵向东低头者偏多。

为了进一步的了解背后机制,不妨涉猎一下生长素的生化作用机理。最常见的植物生长素是3-吲哚乙酸,具有低浓度时芳香如茉莉,高浓度时恶臭如大粪的奇特性质,现在人工合成的1-萘乙酸或者3-吲哚丁酸也有同样的作用,都是结构类似的羧基杂环化合物。

左侧为3-吲哚乙酸,右侧为1-萘乙酸

作为一种激素,这类物质与受体结合成复合物之后能发动一系列反应,主要包括两种:一种是与细胞膜上的蛋白质作用,向细胞膜外侧泵出更多的氢离子,过程较快,十分钟就有效果;另一种是激活或抑制特定的基因,影响细胞的发育命运,过程较缓慢。

对于前者,我们知道氢离子的相对浓度越高溶液的酸性越强,而植物的细胞壁,会随着酸性增强而软化,减弱了对细胞形状的约束,这些细胞吸水后在内部压力下扩张变大。特别的是,细胞膜上的载体蛋白只分布在背向生长点的一侧,同时受光照影响而迁移,这就让生长素总能精确地分布到远离生长点的背光侧,也只让那里的细胞壁酸化扩张,宏观上就表现成了向光性。

对于后者,生长素激活和抑制特定基因以后,在叶芽中可以促进细胞生长、叶片扩大、维管束分化,在花芽中可以让植物更多形成雌花、促进雌花子房壁形成,甚至在未受精的情况下单性结实,这对农业生产,尤其是水果种植有着重要意义,人工合成的1-萘乙酸等比天然的3-吲哚乙酸更加稳定,所以采用喷洒的外施方法即可见效。

然而这也在公众信任危机下滋生出了一系列恶意的谣言:大个水果、无籽水果都是打了激素的,会影响孩子发育云云,甚至有避孕药催熟的说法广泛流传。这也都是初中生物忘干净的后遗症:激素是高度专一的调节物质,没有专门的受体就没有专门的功效。生长素与脊椎动物的生长激素(蛋白质)没有任何共性,对人体也没有任何影响,催熟水果用的乙烯也不会与性成熟有任何关系;同时动物激素也对植物生长没有任何功效,把香蕉腌渍在避孕药里也只能让吃下它的人避孕。这些无理取闹的恐慌扩散开来就只有一个结果:让果农遭殃。因此各位同学要在日常生活中科学的思考问题哦。返回搜狐,查看更多

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