试析生长素的运输与茎的向光性
生长素运输方式的相关概念辨析
生长素运输方式的相关概念辨析朱晓林（北京市潞河中学北京101149）摘要针对有关生长素（IEA）极性运输的不同认识，从概念的界定入手进行了相关概念的区分和辨析，并以概念图的形式建立了这些基本概念相互之间的联系，对中学生物学教学有一定指导意义。
关键词生长素极性运输非极性运输1植物形态学的上端和下端在植物形态学上,通常把植物分生迅速、向上或向下延伸的部分称为上端;而把分生缓慢、不延伸或延伸很少部分称为下端,“形态学上端”通常地上部分指茎尖、地下部分指根尖。
区别植物形态学上端和下端的最常用的方法就是看植物最先长出来的部分,新长出来的一端就是形态学上端，如：植物的茎尖和根尖的尖端即为形态学的上端,其对应的远离茎尖或根尖的部分就是形态学下端'2生长素在植物体内的运输方式研究发现,生长素在植物形态学上下端之间的运输方式至少有两种［1］：一种是经由维管束鞘薄壁组织细胞的单方向极性运输;二是经由维管束的非极性运输。
认为在植物的地上部分仅存在由形态学上端向下端的极性运输的观点是片面的,无论是根还是茎和叶都存在极性运输和非极性运输'2.1生长素极性运输的概念和特点生物体所谓的极性也是形态学概念，是指细胞、细胞群、组织或个体所表现的沿着一个方向的、各部分彼此相对两端具有某些不同的形态特征或者生理特征的现象。
无论动物还是植物在形态上都有极性现象' 在植物中存在着极性分化、生长、发育等生理现象，如维管组织的发生、植物的顶端优势以及向性生长等,生长素的极性运输与植物的极性分化、生长、发育等生理现象有紧密关系,这种运输方式对植物的生命活动调节更具意义［2］。
那么,何谓生长素的极性运输呢？生长素的极性说法正确的是（D）A.真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同B.根据miRNA的碱基类型，其结构只能是单链C.miRNA通过阻止靶基因转录来调控基因表达D.miRNA的调控作用将会影响细胞分化的方向解析：本题以非编码RNA调控基因的表达为背景，考查对题中信息的理解能力。
生长素的运输
生长素的运输生长素作为一种重要的植物激素，在植物的生长与发育过程中起着重要的调节作用。
然而，生长素在植物体内是如何运输的呢？本文将就生长素的运输机制进行探讨。
一、生长素的概述生长素，又称激素，是一种由植物合成的化合物，它能够调节植物的生长、发育以及许多其他生理过程。
生长素在植物体内的分布和运输对于维持植物生长的平衡至关重要。
二、生长素的合成与分布生长素的合成主要发生在植物的分生组织中，如茎尖、花蕾和幼叶等处。
这些部位有丰富的植物激素合成酶，能够催化生长素的合成过程。
合成完毕后，生长素会被转运至其他部位进行进一步的调节作用。
三、生长素的运输方式生长素的运输方式主要分为两种，一种是背压运输，另一种是基于扩散的长距离运输。
1. 背压运输背压运输是指生长素通过细胞壁的背压来推动和引导生长素分子的运输。
在背压运输中，生长素分子以极小的体积进入细胞壁，并在其中快速扩散。
该运输方式适用于短距离的运输和局部调控。
2. 基于扩散的长距离运输基于扩散的长距离运输是指生长素通过植物的导管组织进行远距离的运输。
导管组织包括木质部和韧皮部，其中木质部主要负责水分和无机物质的运输，而韧皮部则负责有机物质（如生长素）的运输。
生长素通过内生囊泡运输蛋白的参与，以被动的方式从一个植物器官运输到另一个器官。
四、生长素的运输机制生长素的运输机制主要涉及生长素转运蛋白（PIN蛋白）、吸附质和植物细胞壁的作用。
1. PIN蛋白PIN蛋白是生长素转运的主要载体，在植物细胞膜上起到运输生长素分子的作用。
PIN蛋白能够将生长素分子从一个细胞转运至另一个细胞，并在细胞壁下的背压作用下形成梯度。
2. 吸附质吸附质是指细胞表面负电荷的物质，如细胞壁中的纤维素等。
生长素分子在运输过程中会与吸附质结合，从而稳定生长素的负电荷状态，起到维持生长素分布均衡的作用。
3. 植物细胞壁植物细胞壁在生长素运输中扮演重要角色。
细胞壁的孔隙结构能够为生长素分子提供通道，使其能够顺利地进行运输。
(高中物理)浅谈生长素的运输方向和运输方式
浅谈生长素的运输方向和运输方式1 运输方向1.1 极性运输所谓“极性运输〞，是指生长素总从形态学上端向形态学下端运输，不能颠倒。
需要指出的是，这里的“形态学上端〞和“形态学下端〞与地理方位上的“上〞和“下〞无必然联系。
“形态学上端〞 通常指茎尖、根尖等。
1.2 横向运输单侧光照射胚芽鞘尖端时，生长素除了由胚芽鞘尖端向尖端以下局部进行极性运输外，还在尖端部位出现一定程度的由向光侧向背光侧的横向运输，从而导致生长素在尖端以下局部的背光侧比向光侧分布多，细胞伸长生长较快，因而胚芽鞘向光弯曲生长。
当植物横放时，由于受到地球重力的影响，生长素会进行由远地侧向近地侧的横向运输，导致根、茎的近地侧生长素分布多。
又由于根对生长素十分敏感，所以近地侧生长素浓度高，抑制了根的生长，而远地侧生长素浓度低，促进根的生长，所以根表现为向地生长；茎对生长素敏感性相对较弱，所以近地侧生长素浓度高，促进生长的效果明显，该侧生长较快，而远地侧生长素浓度低，促进生长的效果弱，该侧生长较慢，所以茎表现为背地生长。
2 运输方式有实验证明，生长素运输需要消耗能量，在缺氧或呼吸抑制剂存在的条件下，极性运输受到抑制。
此外，生长素可以逆浓度梯度运输。
因此，生长素的运输是一种主动运输的过程。
3 试题链接例1 根据图示分析a 、b 、c 、d 四个琼脂块中的生长素含量，正确的结论是〔 〕A 、d c b a =>>B 、d b a c >=>C 、c d a b >>>D 、d c b a ===解析：以下列图中，由于玻璃隔板阻止了生长素的横向运输，所以a 、b 两个琼脂块中生长素的分布量相等。
右图中，单侧光照射下，生长素由向光侧横向运输到背光侧，所以c 琼脂块中生长素分布量多于d 。
答案为B 。
例2 植物侧芽部位的生长素浓度总是高于顶芽，但顶芽产生的生长素仍大量聚集于侧芽部位。
实验证明，在缺氧时生长素的运输受到影响。
生长素的运输和作用怎么考
生长素的运输和作用怎么考生长素的运输和作用。
生长素是植物生长和发育的重要激素，它在植物体内起着调节生长和发育的重要作用。
生长素的运输和作用对于植物的生长发育具有重要意义。
本文将从生长素的运输和作用两个方面进行阐述，希望能够帮助读者更好地理解生长素在植物体内的作用机制。
一、生长素的运输。
生长素在植物体内通过不同的途径进行运输，主要包括细胞间运输和细胞内运输两种方式。
1. 细胞间运输。
生长素在植物体内主要通过细胞间运输的方式进行传递。
在细胞间运输中，生长素通过植物体内的维管束进行传输。
维管束是植物体内的一种重要组织，它主要由导管组织和木质部组织组成。
生长素在维管束内通过导管组织进行传输，从而实现在植物体内的远距离传递。
维管束的存在为生长素的长距离运输提供了重要的通道，保证了生长素能够在植物体内快速而有效地传递。
2. 细胞内运输。
除了细胞间运输外，生长素在植物体内还通过细胞内运输的方式进行传递。
在细胞内运输中，生长素主要通过细胞间隙和细胞膜进行传递。
细胞间隙是细胞内的一种重要通道，生长素可以通过细胞间隙快速传递到达目标细胞。
同时，细胞膜也是生长素传递的重要通道，生长素可以通过细胞膜上的载体蛋白进行传递，从而实现在细胞内的定位和作用。
二、生长素的作用。
生长素在植物体内具有多种作用，主要包括促进细胞分裂、促进细胞伸长、调节植物生长和发育等方面。
1. 促进细胞分裂。
生长素在植物体内能够促进细胞分裂，从而增加细胞数量，促进植物的生长。
生长素通过调节细胞分裂素的合成和分泌，促进细胞的有丝分裂和无丝分裂，从而实现细胞数量的增加和组织的生长。
2. 促进细胞伸长。
除了促进细胞分裂外，生长素还能够促进细胞伸长，从而增加植物体的体积和大小。
生长素通过调节细胞壁的松弛和伸长，促进细胞的伸长和延伸，从而实现植物体的生长和发育。
3. 调节植物生长和发育。
生长素在植物体内还能够调节植物的生长和发育。
生长素通过调节植物体内的代谢和物质转运，影响植物的生长和发育过程。
关于植物生长素与向光性关系的实验探究
关于植物生长素与向光性关系的实验1. 实验原理当植物受到单侧光的刺激时,由于植物体内的生长素在背光一侧比向光一侧分布得多,会使得背光一侧的细胞纵向伸长生长得快,茎则朝向生长慢的一侧弯曲,从而使植物表现出向光性。
2.目的要求初步学会做向光性实验的方法,并通过实验了解植物生长素与向光性的关系。
3.材料用具玉米幼苗,小花盆(或培养皿),含生长素的琼脂小块,不透光的纸盒,台灯。
4.方法步骤1.取5个小花盆,各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘),把玉米幼苗分别编为1号、2号、3号、4号和5号。
2.按照图4-3所示安排实验装置。
其中,1号和2号玉米幼苗保持完整,3号、4号和5号玉米幼苗的胚芽鞘尖端已经切去在4号玉米幼苗顶端的正中位置放一块含生长素的琼脂块在5号玉米幼苗顶端的一侧放一块含生长素的琼脂块。
在2号、3号和4号的纸盒侧面与植物幼苗顶端平齐的部位挖一个小洞,在纸盒外放置一盏台灯,使台灯的灯泡对着纸盒侧面的小洞。
3.接通台灯电源24 h之后,打开纸盒,然后观察并且记录当时这5株玉米幼苗的生长情况。
5.教学建议本实验未列入教学大纲和教材,有条件的学校可以选做。
在本实验的教学中,教师应该注意以下几点。
(1)开始实验之前,教师应当向学生介绍对照实验的设计方法。
本实验有四组对照实验,这四组对照实验的设计思路和意图,应当让学生透彻地了解。
①2号与1号对照这一组对照对实验材料的处理相同,都保留胚芽鞘尖端但实验的条件不同,分别为黑暗与单侧光照射。
目的是了解玉米幼苗产生向光性的外因是单侧光照射。
②3号与2号对照这一组对照对实验材料的处理是不同的,2号保留胚芽鞘尖端,3号的胚芽鞘尖端已经切去而实验的条件则相同——都是单侧光照射。
目的是了解玉米幼苗的向光性与内因——胚芽鞘尖端的存在有关。
③4号分别与2号、3号作对照4号与2号对照:对实验材料的处理不同,2号保留胚芽鞘尖端,而4号则是切去胚芽鞘尖端以后,在胚芽鞘切口正中放置含有生长素的琼脂小块但实验的条件相同cc都是单侧光照射。
生长素的合成运输分布及生理作用页(一)
生长素的合成运输分布及生理作用页(一)
生长素是一种植物内源性激素，它对植物的生长发育、生理代谢、光周期反应、逆境适应等都有着重要的调节作用。
本文将介绍生长素的合成、运输、分布及其生理作用。
一、合成
生长素的合成主要发生在植物茎尖细胞中，由三个部位的细胞合成：叶片、茎尖和根尖。
二、运输
生长素向下运移的途径可能是贯通细胞壁的连通道，向上运送则可能是通过细胞质连杆和大小不一F±长管。
而生长素的运输方向由植物基部朝向植物顶端，而其运输的关键部位是茎尖。
三、分布
生长素可以在植物体内大范围分布，其高浓度区域有根尖、茎尖和胚芽等地方。
生长素并不是等量分布在植物各个部位，各个器官对生长素的需求不同，因此它们的分布也不同。
叶片、花蕾，还有其他处于生长与发育过程的部位需要较多的生长素。
四、生理作用
1.促进芽的分裂及顶端的细胞分裂，使茎和叶增长。
2.抑制侧芽生长，促进交替分枝。
3.促进根的伸长。
4.调节植物的开花期，提高开花质量。
5.提高植物的抗逆性能，增强植物的适应性。
总之，生长素在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用。
生长素的合成、运输、分布及其生理作用的了解，有助于我们更好地理解植物的基础生理过程，对植物的栽培、繁殖和育种研究等方面也有着积极的推动作用。
生长素的运输方式解读
生长素的运输方式解读1、极性运输：生长素是唯一具有极性运输性质的植物激素。
在胚芽鞘或植物茎节中，生长素主要是向基性运输。
不同植物或组织中参与生长素运输的细胞可能不同，例如在燕麦胚芽鞘中主要是在非维管束组织的细胞，而在双子叶植物茎中，主要是维管束薄壁细胞。
生长素的极性运输是采取“细胞—细胞壁空间—细胞”的形式，即一个细胞中的生长素透过质膜流出到细胞壁，然后再通过质膜流入下一个细胞内。
这个过程是一个需能的过程。
生长素的极性运输对分子结构具有选择性，即只有活性内源或合成生长素具有极性运输性质，而一些无活性的生长素类似物或生长素的代谢物不表现极性运输性质，这表明生长素的极性运输可能有存在于质膜上的一些载体蛋白参与，它们可以特异地识别活性和非活性的生长素及其类似物。
植物根中的生长素也表现极性运输性质，不过是由根基部向根尖方向的运输，即向顶性运输。
生长素的极性运输模型：生长素极性运输的化学渗透模型有两个重要的步骤：首先，生长素在质子势和化学势的推动下从细胞壁通过质膜流入细胞；其次，细胞内生长素在化学势的推动下借助于细胞基端的载体蛋白流出细胞。
2、生长素在韧皮部的非极性运输：在成熟叶片中合成的生长素大部分是通过韧皮部进行非极性运输的，和其他韧皮部运输的物质一样，可以沿着植物茎干向上或向下运输，大部分生长素结合物的运输也是通过韧皮部进行的，例如萌发的玉米种子中生长素结合物就是通过韧皮部从胚乳运输到胚芽鞘顶端的，生长素的沿韧皮部的长距离运输可能对形成层活动以及侧根发生具有调控意义。
3、横向运输：向光性产生的原因：推测向光性反应是一种蓝光反应，其光受体应是蓝光受体。
目前认为黄素蛋白更可能是向光性反应中接受蓝关的受体，接受蓝光受体的色素也被称为隐花色素。
目前对蓝光引起向光性反应的分子机制仍不清楚，近年来发现，在依赖蓝光的向光性反应中，可能有蛋白质磷酸化作用介入。
向重力性产生的原因分析：根直立生长时，茎尖运向根尖的IAA在根中均匀分布；当根从垂直方向转到水平方向时，根冠柱细胞中淀粉体向重力方向沉降，对细胞两侧内质网产生不同的压力，刺激Ca2+从内质网释放到细胞质中，和CaM结合，激活质膜ATPase，使Ca2+和生长素分布不均匀，下侧积累超最适浓度的生长素抑制根下侧的生长，引起根的向下弯曲。
生长素在植物根部的运输方向探讨
生长素在植物根部的运输方向探讨作者：白小军来源：《中学教学参考·理科版》2020年第10期[摘要]极性运输是生长素在植物体内的运输方向之一，是指生长素由形态学的上端向形态学下端进行运输，而不能向相反的方向进行，其他种类的植物激素没有这种特点。
有关生长素在植物茎部由茎尖向茎基部运输这一极性运输方向问题，几乎没有什么异议，而有关生长素在植物根部的极性运输方向，目前基本上都认为生长素在植物根部是由根尖向根基部进行运输的。
大学植物生理学教材基本上都认为是由根基部向根尖进行极性运输，即向顶运输。
文章通过整理对比得出，在植物根部生长素存在着三种不同的运输形式：（1）向顶式极性运输;（2）向基式極性运输;（3）横向运输。
[关键词]生长素;植物根部;运输方向;极性运输;向顶运输[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2020）29-0086-02对于生长素在植物体内的运输问题，高中生物《植物激素的调节》这一节只是通过经典的燕麦胚芽鞘实验，说明了生长素在植物茎部存在极性运输，并且只能由茎尖向茎基部运输，而不能反方向进行。
对于生长素在植物其他部位的运输，高中生物教材基本没有太多说明，尤其是生长素在植物根部的运输。
这就导致教师对于生长素在植物根部是如何运输的、运输方向如何等问题产生困惑。
笔者通过翻阅大量的资料并整理发现，很多人对根的向地性进行解释时，都是认为生长素是由根尖向根基部进行运输的，而大学植物生理学教材提到生长素是由根基部向根尖进行向顶运输的。
为此，我们有必要对生长素在植物根部的运输方向进行深入分析和探讨。
一、部分教师观点张兴亚[河南省鲁山三高（467300）]：高中生物课本中通过燕麦胚芽鞘的实验证实生长素在茎部的运输是极性运输，从形态学上端茎尖端向形态学下端茎基部运输，但对于根部，生长素是怎样运输的呢？周伟[湖南省耒阳市第一中学（421801）]：生长素在植物根部既有由根尖向根基部的运输，又有由根基部向根尖的运输。
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试析生长素的运输与茎的向光性
南海实验学校高中部游云霞
关键词：生长素、横向、向光性。
摘要：本文综述了植物向光性与生长素运输方式的关系。
横向运输和极性运输的作用机理和影响横向运输的因素，以及生长素如何引起细胞伸长。
正文：
植物的一生离不开激素，各种激素相互协调共同对植物的生命活动起着重要的调节作用，植物之所以表现出生长现象，那是因为生长素在促进其生长方面占主导地位。
在教学中我们常要分析这样一些问题，即对燕麦胚芽鞘作各种处理，培养一段时间后，判断胚芽鞘生长情况（如图所示）
锡箔片琼脂（说明：⑵在胚芽鞘尖端下用锡箔片遮
光⑶切去胚芽鞘的尖端但在切口上放一含有一定浓度的生长素琼脂小块。
⑷如⑶处理后放在暗盒里。
以上都给予单侧光）结果：⑴⑵弯向光源生长，⑶⑷直立生长。
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那么横向运输为什么会引起生长素分布不均？下面就从生长素的运输方面来探讨一下这个问题。
一、横向运输
１. 作用机理:所谓横向运输就是指生长素由茎(光源)的一侧横向移动到另一侧(背光)的运输方式.由此造成的生长素分布不均实际上应与电荷分布有关.我们知道,生长素即吲哚乙酸(IAA)是带弱酸性的,在细胞中常以阴离子( IAA-)形式存在,而对植物来说,单方向的光照会引起器官尖端不同部位产生电势差,向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷,这样一来,生长素带弱酸性的阴离子则向带正电荷的背光一边移动,再向下运输,从而引起尖端下背光一侧生长素分布多,细胞纵向伸长快,向光一侧分布少,细胞纵向伸长慢,使植物弯向光源生长.
那么植物在怎样的条件下会发生横向运输?
２.影响横向运输的因素.
①单侧光:生长素发生横向运输引起向光性与单侧光密切相关.
为什么单侧光会引起横向运输?主要是由于植物的受光不均.假如将照射植物的单侧光改成直射光使之受光均匀或不照光,则植物不出现向光性生长.这是因为在这种情况下,电荷分布均匀,此时生长素只进行极性运输.而不表现横向运输,说明单侧光是引起生长素横向运输的原因之一。
②尖端:横向运输不可缺少的部位.
文章开头提到的图中;实验证明(1)(2)(3)都具有生长素.且都有单侧光照射.但(1)(2)弯向光源生长而(3)却直立生长.是什么造成(3)与(1)(2)的不同呢？是尖端即(3)没有尖端部位，也就是说横向运输只发生在尖端部位．是否如此？通过下面一组实验就知道了，即将胚芽鞘作如图处理：
(锡箔片)
(1) (2) (3) (4)
由(2)(4)可知横向运输确实只发生在尖端部位．为什么其他部位不能发生？这是因为横向运输要发生除单侧光和生长素外，还得看其是否有对光敏感的物质存在，即与能感受光刺激部位有关，因为无论哪种刺激，它们作用于细胞的首要条件是能够为细胞所识别和接受，茎的尖端存有对光敏感的物质．是感受光刺激的部位．若植物具有该部位．就能接受光的刺激(识别)从而引起电荷的分布不均，
促进产生的生长素进行横向运输，而图③(具有生长素的琼脂块)的生长素位于琼脂上，琼脂块是无活性的，其上无对光敏感的物质分布．故对光不敏感，不能接受光刺激，也就无电荷分布不均的问题，不出现横向运输，不表现向光性．同理，植物尖端以下也没有对光敏感的物质不能接受光刺激，也就无横向运输
③阻隔物：假如作如图处理(云母片,不透水)则不发生向光性，也就是说
横向运输没有进行．且生长素不能发生绕道的横向运输．其尖端下部也不发生横向运输．其实横向运输还受重力的影响如根的向地性，茎的负地性生长。
横向运输发生在尖端造成尖端生长素分布不均，但发生弯曲的部位却在尖端下，为什么？原来，光有横向运输还不足以引起茎的向光性，茎的向光性还与另一运输方式——极性运输有关．
二、极性运输．
我们知道，植物产生生长素的部位往往是顶端分生组织，如茎尖、芽尖．但发生弯曲的部位却在尖端下一点，其它各处如何获得生长素？——通过极性运输获得．
１．作用机理：极性运输在促进植物的生长中极为重要，单侧光引起生长素分布后若没有极性运输，向光性是难以实现的．所谓极性运输是指从植物形态学的上端向下端运输，而不能倒转．如：将植物幼苗切下倒置，生长素就会从位于下面幼苗的顶端向上运输．现在我们已经知道，生长素的极性运输属于一种主动运输．需要能量和载体蛋白，而携带生长素的载体蛋白位于细胞底部细胞膜上，顶部则没有，这就促使IAA分子(生长素分子)在薄壁组织中(或韧皮部中)顺序穿过一个个细胞向植株下部运行，不断从细胞底部由载体带出再进入下一个细胞．若倒过来则由于细胞顶端无IAA载体而运不出去，不能进行下一个细胞．如顶端优势就是一个很好的极性运输的例子。
２．极性运输实现了细胞的伸长．
一个细胞通过极性运输获得生长素，则表现出伸长，这种伸长实质上在于生长素促进了细胞的纵向伸长．而这又是通过改变细胞壁的可塑性来实现的．IAA进行运输时，IAA进入细胞就解离为负离子IAA-并与质膜上的质子泵结合，引起H+分泌到细胞壁上，使之环境酸化．造成对酸不稳定的键断裂，使细胞纤维素结构间交织点破裂，联系松弛，细胞可以延长。
由于尖端下细胞还未完全成熟，更易受酸性环境影响表现出伸长．故在此处若生长素不均衡，在适宜范围内，量多一方更易加快细胞壁酸化，使细胞伸长更快．然而极性运输虽然时时刻刻都在进行，但其本身只是造成生长素从上向下流动．而不会引起同一部位分布不均。
由上可知，生长素的横向运输和极性运输共同对向光性发挥作用，其中横向运输主要是引起生长素分布不均，这种不均引起的植物向光性又与生长素促进细胞伸长速度不一样分不开．导致生长不均衡而发生弯曲．其实茎向光性生长是一个复杂问题．并不是有横向运输就一定有向光性生长，还可能受到多种因素的影响，
如，生长抑制物的分布等．目前还在进一步探索。
故我们应具体问题具体分析。
参考书：潘瑞炽《植物生理学》。