生长素的运输
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。
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。
生长素的合成运输分布和生理作用
2、 防止落花落果
农业生产上常
用一定浓度的生 长素类似物溶液 喷洒棉株，可以 达到保蕾保铃的 效果
3、除草剂
高浓度的2，4-D能杀死麦田中的双 子叶杂草而不伤害单子叶农作物。
敏感性：
双子叶植物＞单子叶植物
双子叶植物
单子植物
1961年至1971年的越南战争期间，越共游击队出没在茂密的丛林中，利用长山地区密 林的掩护，开辟了沟通南北的“胡志明小道”，保证了物资运输的畅通。 美军为了改
2,4-D本身不致癌，而生产2,4-D中的少量杂质二噁英，毒性十分大，是氰化 物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。
美军在越南战争中使用了8000万升的橙剂。这种药剂可导致孩子四肢残缺变形， 脊柱弯曲，精神障碍，许多人甚至常年卧床无法活动，生活凄惨。据越南红十字 会统计，大约有100万越南人受到感染，其中包括15万名儿童。
茎的生长效应是_促__进_生__长_
同一浓度的生长素对 植物不同器官的影响不同
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 mol·L-1
根、芽、茎对生长素浓度的敏感性有差异， 敏感性大小依次是 根 ＞芽 ＞茎
实例分析（一）：
实例分析（一）： 植物根的向地性和茎的背地性
C
A
D
B
根部：两重性
注：形态学的上端对于植物地上部分而言， 指茎的顶端；对于地下部分而言，指根尖。
单
产生生长素 向光性原理的总结
侧 光
（有光 无光）
横向运输
向
背
极 性
光
光运
侧
侧输
（
（
少
多
）
）
生
生
长
长
极性运输和非极性运输的区别
极性运输和非极性运输的区别
横向运输（非极性运输）发生在根茎尖等产生生长素的幼嫩部位，需受外界单一方向的刺激时才能发生，如单侧光、重力。
运输方向与刺激方向一致。
而极性运输是主动运输，是由形态学上端到形态学下端，不是由于重力引起的，运输过程是需要耗能的。
极性运输和非极性运输的区别
极性运输（又称纵向运输）就是生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，而不能倒过来运输。
这是由遗传物质决定的，而不受重力影响。
是根据Goldsmith提出的化学渗透极性假说，各细胞细胞膜底部上携有生长素载体蛋白，顶端细胞膜没有这种蛋白，所以生长素只能从细胞底部运向下一个细胞。
生长素在植物体内除了极性运输之外，也发现在植物体中存在被动的、在韧皮部中无极性的生长素运输现象，成熟叶子合成的生长素可能就是通过韧皮部进行非极性的被动运输。
通常生长素的极性运输是需能的主动过程，而与极性运输不同的是，非极性运输与植
物形态学方向无明显关系的运输方式。
这已经能够通过实验得到证实，即在叶面施加外源性的生长素，在根的基部能够检测得到；在根部施用外源性的生长素，在叶子上能够检测得到。
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。
高中生物新教材选择性必修一 试卷讲义 第5章 第1节 第2课时 生长素的合成、运输、分布和生理作用
第2课时生长素的合成、运输、分布和生理作用[学习目标] 1.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。
2.根据生长素的作用及特点，学会分析和解决生活实际问题。
一、生长素的合成、运输与分布1．合成(1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来。
2．运输(1)极性运输①运输方向：由形态学上端运输到形态学下端。
②运输方式：主动运输。
(2)非极性运输：在成熟组织中通过输导组织进行。
(3)横向运输：根尖、芽尖等生长素产生部位。
3．分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
判断正误(1)幼芽、幼叶和种子都能大量产生生长素()(2)横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端()(3)极性运输不需要能量()答案(1)×(2)×(3)×特别提醒极性运输属于主动运输，需要载体蛋白和能量。
任务一：评价生长素的极性运输的实验证据1．上述实验的结果是什么？能否证明生长素的极性运输？为什么？提示实验结果：B处琼脂块中有生长素。
结论：A处生长素可以从形态学上端运输到形态学下端。
不能证明生长素的极性运输。
极性运输是指生长素只能从形态学上端运输到形态学下端而不能反过来运输，所以必须得证明生长素不能从b处运输到a处，才可以证明是极性运输。
2．如果要验证生长素的极性运输，应如何改进实验方案？提示再增设一组实验，如下图：实验结果：B处琼脂块中没有生长素。
结论：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端而不能反过来运输。
1．下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述，正确的是()A．生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育的种子中产生B．生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的C．生长素在植物体内只能进行极性运输D．生长素在植物体各器官中都有分布答案 D解析生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，A、B错误；在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输，C错误；生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位，D 正确。
生长素在输导组织中的运输方式
生长素在输导组织中的运输方式1. 引言嘿，朋友们，今天咱们聊聊植物界的“小秘密”——生长素。
这玩意儿可是植物生长的“顶梁柱”，就像人类的成长激素一样，重要得不得了。
说到生长素，咱们就不得不提到它是如何在植物的输导组织中“出行”的。
这一路走来，它可不是随便走走的，背后可是有一整套“运输系统”的哦。
想知道这些秘密吗？咱们一起来看看吧！2. 生长素的基本概念2.1 什么是生长素？首先，得给大家普及一下生长素的概念。
简单来说，生长素是一种植物激素，主要负责调节植物的生长发育，像是植物的“指挥官”。
它会促使植物的细胞分裂、伸长，甚至决定植物的方向，真是个了不起的角色。
就像是你在学校里班长一样，负责安排大家的活动，保持秩序。
2.2 生长素的来源生长素主要是在植物的芽、根尖等地方合成的，尤其是顶端部分。
想象一下，就像是公司总部，所有的决策和指令都是从那里发出的。
生长素一旦合成，就开始在植物体内“出发”了，准备去完成它的使命。
3. 输导组织的角色3.1 输导组织的构成说到运输，咱们就得提到植物的输导组织了，主要有木质部和韧皮部。
木质部负责把水分和矿物质从根部运输到全身，韧皮部则负责运输养分。
这个系统就像是城市的交通网络，车水马龙，各种货物在这里流动。
3.2 生长素的运输方式生长素在这个输导系统中可是有自己独特的“出行方式”。
通常，它们通过韧皮部向下运输，跟着养分一起流动。
你知道的，植物也是有“交通规则”的，生长素的流动是有方向性的，这叫“极性运输”。
就像是在繁忙的城市里，大家都在往同一个方向走，热闹得很。
4. 生长素的运输机制4.1 主动运输与被动运输那么，生长素到底是怎么在这些组织中移动的呢？这就涉及到主动运输和被动运输的概念。
主动运输就像是你要攒钱买个心仪的玩具，需要耗费一些力气；而被动运输则是顺着水流走，轻松得多。
生长素的运输方式有点两者结合的意思，有些时候需要“费劲”，有些时候则是“顺风顺水”。
4.2 生长素的浓度差异而且，生长素的运输还受到浓度的影响。
IAA的运输方式
IAA的运输方式IAA在植物体中的运输方式有两种：一种是和其他有机物一样，通过韧皮部运输，运输的方向取决于两端IAA的浓度差。
另一种是只能从形态学上的上端到下端的极性运输，是一种耗能的主动运输过程。
极性运输是一种局部运输方式，如胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间的短距离单向运输过程，这种运输方式对植物的生命活动调节更具意义。
生长素的运输有三种方式：一是需要能量的且单方向的极性运输，二被动的通过韧皮部的非极性运输，三是横向运输的。
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。
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。
生长素极性运输的速度大约1-2.4cm/h，比扩散速度约快10倍，并且要消耗能量，在缺氧或有呼吸抑制剂存在的条件下，极性运输会受到抑制，生长素还可以逆着浓度梯度运输。
因此，生长素的极性运输实际上是一个主动运输的过程，其极性运输的强弱与植物体生活的状态有关，如在较老的胚芽鞘、茎和叶肉内，极性运输就有所减弱。
目前已知的植物激素中只有生长素独有这种特性，在高等植物的茎和根中，生长素的极性运输其实是一种很正常的生理现象。
2非极性运输实际上，生长素在植物体内除了极性运输之外，也发现在植物体中存在被动的、在韧皮部中无极性的生长素运输现象，成熟叶子合成的生长素可能就是通过韧皮部进行非极性的被动运输。
这已经能够通过实验得到证实，即在叶面施加外源性的生长素，在根的基部能够检测得到;在根部施用外源性的生长素，在叶子上能够检测得到。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
①
胚芽鞘在单侧光下
弯向光源生长
你怎样解释上述实验 现象？
②
切去尖端
不弯向光源生长
达尔文推测：
③
用锡箔罩子把尖端罩上
直立生长
④
罩上尖端下面一段
弯向光源生长
胚芽鞘的尖端不仅具有感 光作用，而且可能会产生某种 化学信号，并从顶端向下传送 ，在单侧光的照射下，导致向 光一侧和背光一侧的细胞伸长 不均匀，使植物弯向光源生长 。
③
用锡箔罩子把尖端罩上 直立生长
思考：1、感受
光刺激的部位在 什么地方？ 胚芽鞘的尖端 2、弯曲部位在什 么地方？ 胚芽鞘的尖端 下面一段
弯向光源生长
①
胚芽鞘在单侧光下
④
罩上尖端下面一段
思考：这个实 验说明了什么？
弯向光源生长
①
胚芽鞘在单侧光下
弯向光源生长 与胚芽鞘尖端下 面一段是否照光 无关
弯向光源生长
（1）横向运输 （条件：单侧光照射）
从胚芽鞘尖端向光 _____一侧向_____ 背光 一侧运输
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
生长素发生横向运输的部位是尖端还是下部？
光
云母片
光
↑
↗
结论：生长素在尖端发生横向运输。
探究活动
形态学上端
形态学上端
形态学下端
形态学下端
？
形态学下端
？
形态学下端
是指在植物体内一定部位合成，并从 _______运输到________，对植物生长发育 产生部位 有显著影响的微量化学物质 _______。
二、生长素的发现过程
1、达尓文的向光性实验
①
胚芽鞘在单侧光下 弯向光源生长
思考：这两个实
验说明了什么？ 弯向光源生长 与胚芽鞘的尖端 有关。
②
切去尖端
不弯向光源生长
植 物 生 长 素 的 发 现
植物生长素的发现
学习目标：
1、知道生长素发现的过程 2、领会生长素发现过程中有关实验的现象和结论。
3、初步学会简单的实验设计。
问题探讨:
1. 图中植株的生长方向有什么 特点? 弯向窗外（光源）生长 2.可能是哪种环境刺激引发 了这株植物生长方向的改变? 这种改变有什么适应意义? 是较长时间的单侧光刺激 引起植株弯向窗外光源生长 。这样可使植株获得更多的 阳光，从而可以通过光合作 用合成更多的有机物，满足 自身生长的需要。
生长素分布不均的原因
单侧光引起生长素背光运输(尖端)
背光一侧 生长素多 细胞生长快
向光一侧 生长素少 细胞生长慢
三、生长素的产生、运输和分布
1、生长素的产生部位：
主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子
2、生长素的分布：
大多集中在生长旺盛的部位
如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和 果实
3、生长素的运输：
5、郭葛的实验
从玉米油、麦芽等材料中分离出这种物质，经 过鉴定，确定是吲哚乙酸。
小结：
1、产生生长素的部位是 胚芽鞘的尖端 。 2、感受光刺激的部位是 胚芽鞘的尖端 。 3、向光弯曲部位在 胚芽鞘尖端下面一段。 4、弯曲的原因是 生长素分布不均匀 。
对植物向光性的解释
生长素分布不均的原因
对植物向光性的解释
单侧光照射）
向左弯曲生长的是： ① ③ ④ ⑥ ⑧ 向右弯曲：⑨ 直立生长：② ⑦
不生长： ⑤ ⑩
（ A ）2．下图表示一项生长素的研究实验，以下哪一 项关于实验结果的叙述是正确的 A．M长得比N长 B．N长得比M长 C．M弯向一侧而N不弯曲 D．N弯向一侧而M不弯曲
课堂总结
胚芽鞘的尖端 1、产生生长素的部位是 。 胚芽鞘的尖端 2、感受光刺激的部位是 。 胚芽鞘尖端下面一段 3、向光弯曲部位在 。 4、向光弯曲的原因是 背光一侧生长素比向光一侧多 。 5、生长素的产生部位是主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子 。 6、生长素的主要分布部位是大多集中在生长旺盛的部位 。 7、生长素的运输方向： ：从胚芽鞘尖端的 向光 一侧向背光 一侧运输。 横向运输 极性运输 ：从植物的形态学 上端向形态学 下端 运输。 8、生长素的运输方式： 主动运输 。
光
↑
注意：
↗ × ↗×↑
↑
×
1、有光、无光不影响生长素的合成。 2、生长素不能透过云母片，能透过琼脂。
3、含生长素的琼脂块也能使去尖胚芽鞘生长， 但是不能感受单侧光刺激。
提醒：判断生长和弯曲首看有无 课堂巩固 生长素来源，再看能否运输到作用 1、下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况（都是左侧 部位，最后看分布是否均匀。
补充：2、詹森的实验
结论：“化学信号”可以透过琼脂块传递给下部
补充：3、拜尔的实验
黑暗
黑暗
结论：胚芽鞘弯曲生长是因为顶尖产生的化 学信号在其下部分布不均匀造成的。
4、温特的实验
朝对侧弯曲生长
不生长也不弯曲
结论：
胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物 质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面 某些部分的生长，因此被命名为生长素。
× ？
形态学上端
？
形态学上端
3、生长素的运输：
（1）横向运输 （条件：单侧光照射）
从胚芽鞘尖端向光 _____一侧向_____ 背光 一侧运输
（2）极性运输（主动运输）
上端 向形态学____ 下端运输 从植物体形态学______
提醒： ①单侧光只影响生长素的分布，不影响 生长素的合成。琼脂块无感光作用 ②单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横 向运输，又进行极性运输