生长素的作用机理（生长素的研究历史及作用）
生长素的作用机制(生长素的研究历史和作用)
生活中有太多意想不到的事情。我们只知道，没有维生素，身体无法长久生存。然而，我们还远远不知道有生长素，但生长素对身体并没有太大的好处或坏处。那就跟着我的脚步去发现什么是生长素。
理化性质
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(生长)。[2]纯吲哚乙酸为白色晶体，难溶于水。可溶于有机溶剂，如乙醇和乙醚。在光照下，很容易被氧化成玫红色，其生理活性也随之降低。植物中的吲哚乙酸要么是游离的，要么是结合的。后者大多是酯或肽复合物。植物中游离吲哚乙酸的含量很低，每公斤鲜重约1-100微克，因部位和组织类型而异，生长点、花粉等生长旺盛的组织或器官含量较多。
从色氨酸开始，有五条途径。植物生长素存在于西葫芦、一些十字花科植物和番茄中。生长素最明显的降解是在光照下容易被光氧化破坏。唐·余伟和j·邦纳在1947年发现植物组织中的一些氧化酶可以降解吲哚乙酸，这种酶被称为吲哚乙酸氧化酶。
学习历史
植物生长素的发现体现了科学研究的基本理念:
A.提问，做假设，设计测试，得出结论；b .设计试验的单变量原则体现在试验中；达尔文实验的单变量是有没有尖端，温特实验的单变量是琼脂有没有接触到胚芽鞘的尖端。
1880年，中华民国专家和他们的儿子在最近出版的《植物运动的能力》一书中指出，禾本科加那利草的胚芽鞘在顶端被切断时失去了向光性反应能力。他的解释是:当幼苗受到来自侧面的光照时，来自顶部的影响向下传递，导致定向光和背光两侧的生长速率不同，导致朝向受光侧弯曲，从而在切掉顶部后，没有向光性反应。
1928年，F.W .的一些人通过实验证明，胚芽鞘顶端有一种促进生长的物质，叫做生长素。它可以扩散到琼脂立方体中，得到的立方体可以放回胚芽鞘部分的一侧，顶部被切掉，这会导致胚芽鞘向另一侧弯曲。并且弯曲的程度大致与所含的促生长物质的量成正比。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。在燕麦试验中引起胚芽鞘弯曲后，证明吲哚乙酸是生长素，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。最适浓度为茎>芽>根，每升分别约10E-5 mol、10E-8 mol和10E-10 mol。吲哚乙酸在植物体内的运行方向呈现明显的极性，主要是自上而下。抑制植物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，诱导生根。
生长素发挥多位点作用，主要参与细胞壁形成和核酸代谢。放射性氨基酸离体喂养组织实验证明，生长素促进蛋白质的生长和生物合成。生长素特别显著地促进RNA的生物合成，从而提高RNA/DNA和RNA/蛋白质的比例。在各种RNA中，rRNA是提升最多的一种。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，从而疏松细胞壁，增加吸水性。鉴于生长素影响原生质流的时间阈值为2分钟，胚芽鞘伸长为15分钟，极短，认为其作用不是通过影响基因调控，而是通过影响蛋白质(尤其是细胞壁或质膜中的蛋白质)的翻译过程。
因为生长素在体内很容易被代谢破坏，所以外敷的效果是短暂的。其类似物具有相似的生理作用，不易被破坏，因此被广泛应用于农业生产中(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，生长素从下往上运输。植物中的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。吲哚乙醛可以通过色氨酸氧化脱氨为吲哚丙酮酸然后脱羧形成，或者通过色氨酸脱羧为色胺然后氧化脱氨形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。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天冬氨酸，肌醇转化为吲哚乙酸肌醇，葡萄糖转化为葡萄糖苷，蛋白质转化为吲哚乙酸-蛋白质复合物。结合吲哚乙酸通常占植物吲哚乙酸的50-90%，这可能是生长素在植物组织中的一种储存形式，它们可以通过水解产生游离吲哚乙酸。
吲哚乙酸氧化酶在植物中普遍存在，能氧化分解吲哚乙酸。
生长素有许多生理作用，这些作用与其浓度有关。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生成有关。生长素的生理作用表现在两个层面。
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的细胞分化，促进插条生根，调节愈伤组织的形态发生。
在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟起作用。生长素控制幼苗下胚轴伸长的可逆红光抑制；当吲哚乙酸转移到分枝的下侧时，分枝发生向地性。当吲哚乙酸转移到分支的背光侧时，分支发生向光性；吲哚乙酸引起顶端优势；延缓叶片衰老；叶面喷施生长素抑制脱落，离层近轴端喷施生长素促进脱落。生长素促进开花，诱导单性结实果实的发育，延缓果实成熟。
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，进而引发一系列反应。吲哚乙酸及其受体的复合物有两个作用:一是作用于膜蛋白，影响培养基酸化、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，属于慢反应(10分钟以上)。培养基酸化是细胞生长的重要条件。吲哚乙酸可以激活质膜上的ATP(三磷酸腺苷)酶，刺激氢离子流出细胞，降低培养基的pH值，从而激活相关酶，水解细胞壁中的多糖，软化细胞壁，扩张细胞。
吲哚乙酸的应用导致特定信使核糖核酸(mRNA)序列的出现，改变了蛋白质的合成。吲哚乙酸处理也改变了细胞壁的弹性，使细胞生长。
生长素的促生长作用主要是促进细胞的生长，尤其是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位在茎尖，但弯曲的部位在茎尖的下部。这是因为根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影响最大。老化的组织生长激素无效。生长素之所以能促进果实的发育和扦插枝条的生根，是因为生长素能改变营养物质在植物体内的分布，在生长素丰富的部位，获得更多的营养物质，形成一个分配中心。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养分的分配中心，叶片光合作用产生的养分不断输送到子房，子房发育。
合成部分:[袁烨基部，幼叶(生长素的前体)，顶芽(激活的生长素)]，未成熟种子，根尖和形成层。
功能
1.最大优势
2.细胞核分裂、纵向细胞伸长和横向细胞伸长。
3.叶片增大
4.扦插生根
5.老茧
6.抑制块根
7.气孔开放
8.延长休眠
9.耐寒性
看来看完这篇文章，相信大家都明白了什么是生长素，它可以促进生长，对于任何物体都可以促进生长。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。
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