植物激素的合成和作用机理
常用激素总结
常用植物激素总结植物激素几乎参与了植物生长发育过程中所有生理过程的调节: 从细胞的生长、分裂和分化, 到种子休眠、果实发育、性别分化和衰老及抗逆性等。
植物激素都有以下特点：1)在植物体内合成, 在化学上特殊, 在植物界广泛分布; 2)有特异的生物活性, 所需浓度很低; 3)在调节不同生理现象上有基本作用; 随着发育的进程, 各组织对激素的敏感性不同, 而且不同剂量的激素, 发生的效应并不相同: 4)各类激素往往不是单一起作用, 而是彼此有相互作用, 不同激素的不同配比可以发生特殊的效应, 有时一种激素可以抑制或刺激另一种激素的合成。
目前已经确认的植物激素有九大类, 除了常用的五大类，生长素(IAA)、赤霉素(GA )、细胞分裂素(CTK )、脱落酸(ABA )、乙烯(ETH)；还包括新发现的油菜素甾醇类(BRs)，水杨酸类(SA )、茉莉酸类(JA s)和多胺(PA s)。
植物激素的作用机理：植物激素与细胞中的激素受体结合, 是激素作用的开始。
所谓激素受体, 就是与激素特异地结合的物质, 能识别激素信号, 并将信号转化为一系列的细胞内生物化学变化, 最后表现出特定的生物效应。
以下对常用的五种植物激素对其生长部位、生理作用、作用机理及应用等几方面做主要阐述，并对几种新的植物激素进行一下简单介绍。
一、生长激素存在部位：植物的根、茎、叶、花、种子等器官，以生长旺盛的器官部位,如根尖、茎尖、禾谷类的居间分生组织含量最高,这些部位也是IAA 合成的中心。
运输特点：IAA的运输有极性,即只能从植物体的形态学上端向下运输,而不能倒转。
合成的生长素通过韧皮部运往其他部位。
作用：生理作用表现为双重性，即较低浓度促进生长，较高浓度抑制生长。
IAA对植物的最明显的作用是促进细胞的伸长,使细胞的体积和重量增加。
该激素对植株茎叶的伸长、根系的形成和果实的肥大产生促进作用，促进生长是它的主要生理作用。
应用：目前被广泛利用于促进番茄和茄子坐果，促进扦插枝条生根，调节愈伤组织的形态建成等。
植物生理学植物激素
存在形式
游离态 —自由生长素
结合态－与IAA形成的羧基衍生物，吲哚乙酸衍生物。
（吲哚已酰葡萄糖、吲哚已酰天氡氨酸、吲哚已酰肌醇）
储藏形式 运输形式
束缚态－与细胞颗粒，受体蛋白，其它高分子化合物以 共价健复合。
4．合成部位、运输和氧化
主要合成部位与分布： 分生组织、正在生 长的幼嫩部分（茎 尖、芽、正在发育 的种子、幼叶） •运输 •被动运输：成熟叶子中 合成的IAA经由韧皮部 向上或向下被运输到其 他部位。无极性，为被 动运输形式。
苄基腺嘌呤 （BA）
2．代谢
合成－通过腺嘌呤合成的途径合成腺嘌呤， 侧链来自类萜途径中所产生的甲瓦龙酸。 乙酰辅酶 A 甲瓦龙酸 异戊烯基
3．合成部位和运输
主要合成部位：根部的根尖（随木质部蒸腾流上升）、嫩 梢。果实和种子里含量虽多，但并没有证明能合成。 运输为非极性的： 外施的CTK向周围运输不显著。
AUX 、CTKS、GAS 促进生长； ABA 抑制生长；乙烯 促进成熟和衰老。
生长调节物：
人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。 如矮壮素、2.4－D、－萘乙酸等。
第一节 生长素类
1．发现 2．种类 3．代谢和存在形式 4．合成部位和运输 5．生理作用 6．作用机理
（4）针叶树开花：用于种子园。GA3/7＋萘乙酸（100：1）
开花、结实。
第三节 细胞分裂素
1．概况 40 年代， Skoog 等，用烟草茎成熟的髓组织组培时发现细 胞不能进行分裂，加入 IAA 之后，细胞只伸长、增大，不分 裂。认为另有一种促进细胞分裂的物质。 50年代，发现椰子乳等植物组织液能促使髓细胞发生分裂 。Miller首次从动物体液中分离出一种能促使细胞分裂的物质 －激动素，并且证实了其结构，是一种腺嘌呤衍生物。 60年代，先后从植物体中分离出许多类似的腺嘌呤的衍生 物，都能引起植物细胞的分裂，称为细胞分裂素类。目前已 发现20多种。 有玉米素（ 1963年新西兰Letham，玉米）、玉米素核 苷（椰子乳）、二氢玉米素（羽扇豆）、异戊烯基腺苷（菠 菜、豌豆）、苄基腺嘌呤（人工合成的）
高中生物 植物激素的种类及作用特点
植物激素---植物生长调节剂的种类及特点•植物生长调节剂(plant growth regulator)是指人工合成(或从微生物中提取)的，由外部施用于植物，可以调节植物生长发育的非营养的化学物质。
植物生长调节剂的种类很多，但根据其来源、作用方式、应用效果等大体分为以下几类：1．生长素类生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。
最早应用的是吲哚丙酸(indole propionic acid，IPA)和吲哚丁酸(indole butyric acid，IBA)，它们和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA)一样都具有吲哚环，只是侧链的长度不同。
以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物，如α-萘乙酸(α-naphthalene acetic acid，NAA)以及具有苯环的化合物，如2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D)也都有与吲哚乙酸相似的生理活性。
另外，萘氧乙酸(naphthoxyacetic acid，NOA)、2，4，5一三氯苯氧乙酸(2，4，5-trichlorophenoxyacetic acid，2，4，5-T)、4-碘苯氧乙酸(4-iodophenoxyacetie acid，商品名增产灵)等及其衍生物(包括盐、酯、酰胺，如萘乙酸钠、2，4-D丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。
目前生产上应用最多的是IBA、NAA、2，4-D，它们不溶于水，易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。
生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。
在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。
2．赤霉素类赤霉素种类很多，已发现有121种，都是以赤霉烷(gibberellane)为骨架的衍生物。
商品赤霉素主要是通过大规模培养遗传上不同的赤霉菌的无性世代而获得的，其产品有赤霉酸(GA3)及GA4和GA7的混合物。
第十九章植物的调控系统ppt课件
棉花采收期脱叶。 茶树疏花。葡萄、樱桃、山核桃等疏花疏果。 促进开雌花： 瓜类1-4叶期100-200 ppm乙烯利。 促进次生物质排出：5%的乙烯利，橡胶树产胶。漆 树、松树等产漆或产脂。
25
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
8
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
9
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
20
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
“三重反应”（triple response）：由乙烯产 生的典型生理反应，它 指乙烯对茎伸长的抑制， 茎的加粗和横向生长 (偏上生长)
21
26
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2、植物激素的概念及类群 概念:在植物体内由特定组织或细胞合成，从产 生部位输送到其他部位，对生理过程产生显著影 响的微量有机物。 类群：生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分 裂素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)
简要说明生长素的作用机理。
生长素：指引植物生长的魔力生长素是一种植物内源激素，可以通过调节植物的生长和发育来发挥作用。
其作用机理包括以下几个方面：
1.促进细胞增长：生长素可以通过作用于植物细胞壁和细胞膜，调节蛋白质、糖类和酶的合成，从而促进细胞的伸长和分裂。
2.促进分化和发育：生长素可以促进植物的分化和发育，包括根系、茎、叶和花的生长。
在根系中，生长素可以促进根系的伸长和分化；在茎和叶中，生长素可以促进细胞伸长和膨大，增加植物的体积和面积；在花中，生长素可以促进雌蕊和雄蕊的发育，从而实现受粉和结实。
3.逆转衰老：生长素还可以延缓植物的衰老，促进植株的生长和果实的成熟。
因为在植物老化的过程中，生长素的含量会逐渐降低，因此补充生长素可以延缓老化过程。
总之，生长素在植物的生长和发育中起着至关重要的作用。
利用生长素的作用机制，可以加速农作物的生长和成熟，提高作物产量。
同时，合理利用生长素也可以对绿化、园艺和林业等方面产生积极的影响。
植物中激素信号通路的传递机制
植物中激素信号通路的传递机制植物生长发育以及对环境的响应受到许多因素的调控，其中激素在维持植物生长发育及对外界刺激的响应中扮演着重要的角色。
植物中的激素信号通路传递机制是一个复杂的生物学过程，通过多种激素介导的标记和信号射出的传递，从而实现植物对内外刺激的响应。
植物激素是生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、脱落穗酸、腐胺等天然存在于植物体内，具有微量生物活性的物质。
激素在植物生长发育中的作用机理一直是植物生物学研究的热点之一，多年来的研究结果显示，激素信号通路传递主要包括激素分泌、激素转运、感受器识别、信号转导和响应等步骤。
1. 激素分泌植物中的激素在合适的时机通过特定的化学反应路径被生产，并且被释放到细胞外。
一些激素（例如生长素和赤霉素）是通过叶绿体合成的，而其他激素（例如乙烯）是从特定细胞类型或组织中合成的。
激素的分泌是影响激素信号通路传递的起点和关键。
2. 激素转运植物中的激素分泌后可能会被储存或转运到其他部位。
转运方式可以是直接的非活性运输，例如在植物体内以游离形态存在；也可以是间接的通过激素转运蛋白参与运输。
其中脱落酸等物质被转运蛋白ABCB和ABCC介导，生长素和赤霉素被ABCB介导转运。
3. 感受器识别激素通过转运蛋白被传递到感受器上，在感受器上特定的激素结合蛋白认识和绑定激素，进而启动信号转导。
例如在生长素感受器TIR1存在的细胞内，生长素会与TIR1结合形成复合物，并进一步激活转录因子，为信号传导的下一阶段做准备。
4. 信号转导经过感受器识别后，激素信号开始被传递。
这个过程会启动多个信号通路，包括增殖、分化、形态和代谢转换等，确保植物对环境刺激的快速响应。
激素信号的传递是通过激素诱导的分子信号途径实现的，这些途径可以是以MAPK通路为代表的蛋白磷酸化反应，也可以是以拟南芥家族为代表的蛋白转录因子途径。
5. 响应激素信号传递的最终结果是调节植物的生长形态和功能转化，进而对内部或外部刺激做出快速响应。
植物激素1 IAA
alf1 MUTANT (aberrant lateral root formation)
IAA诱导中柱鞘上的某些细胞发生分裂，并逐渐形成根 原基，最后穿透皮层和表皮，形成侧根。
Alf1 控制向下运输的IAA浓度，过量运输(突变)造成大量侧根 Alf4 控制IAA的识别 Alf3 控制侧根原基的突起形成
吲哚丙酮酸
吲哚乙醛
芸苔葡糖硫苷
吲哚乙醇
吲哚乙酸
吲哚乙腈
吲哚丁酸
(二）生长素的降解
1. 酶促降解
1) 脱羧降解：被IAA氧化酶氧化为3－亚甲基氧吲 哚，放出二氧化碳。 2) 不脱羧降解：IAA被氧化为羟-3-吲哚乙酸、二羟 -3-吲哚乙酸，仍保留吲哚环侧链上的两个C。
2. 光氧化
植物体外的IAA在核黄素的催化下，被光氧化为吲 哚醛和亚甲基羟吲哚。
PIN PROTEIN
三 IAA的生物合成与降解
（一）生物合成
1. 前体：主要是色氨酸 Ser + 吲哚 Trp合成酶（Zn) Trp
2. 合成部位：叶原基、嫩叶和发育的种子、子房。 3. 合成途径：
1) 吲哚丙酮酸途径 2) 色胺途径 3) 另外吲哚乙醇和吲哚乙腈也可生成IAA
吲哚乙醛肟
色胺
1. 分布
1) 广泛存在于植物界 2) 存在于植物的各个器官，但主要分布在生长 旺盛的部位：如胚芽鞘、芽、根尖、受精后 的子房、幼嫩的种子等。
2 存在形式
• 游离态：具有活性 • 束缚态：无活性
1. 常与葡萄糖、天冬氨酸、肌醇结合为复合 物。 2. 束缚态的生长素可作为 1) 贮藏形式 2) 运输形式 3) 具解毒作用（IAA浓度过高抑制生长）
第七章 植物生长物质 Plant Growth Substances
高考生物专题课件25：植物的激素调节
深化突破
A组自然生长→顶芽优先生长,侧芽生长受抑制; B组去掉顶芽→侧芽生长快,成为侧枝; C组去掉顶芽,切口处放含生长素的琼脂块→侧芽生长受抑制。 结论:顶芽产生的生长素,使侧芽生长受抑制。 (2)根的向地性
深化突破
根的向地性原理如图所示:重力→生长素分布不均(近地侧生长素浓度 高,远地侧生长素浓度低)→生长不均(根的近地侧生长慢,远地侧生长 快)→根向地生长。 知能拓展 (1)重力、光照等因素影响生长素的运输和分布,但与生长 素的极性运输无关。 (2)引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有:单侧光、重力、含生长 素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置,以及用云母片等材料阻断 胚芽鞘一侧生长素的向下运输等情况。
2.茎的负向重力性、根的向重力性分析
深化突破
原因:地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→
茎对生长素敏感性差 茎背地生长(负向重力性) 根对生长素敏感性强 根向地生长(向重力性)
深化突破
3.生长素作用两重性的实例 (1)顶端优势 ①原因:顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽的生长受抑制。 ②产生原因的实验探究 实验过程:取生长状况相同的某种植物,随机均分为3组
深化突破
易混辨析 (1)能体现生长素作用的两重性的是根的向地生长、顶端 优势现象,而胚芽鞘的向光弯曲和茎的背地生长只能体现生长素的促进 生长作用。 (2)对生长素两重性在理解上的偏差主要集中在对“高浓度”“低浓 度”的理解上。就坐标曲线而言,横坐标以上的部分所对应浓度的生长 素,都起促进作用,而横坐标以下的部分所对应浓度的生长素都起抑制 作用。不要误把最适生长素浓度看成“分水岭”。
答案 D
深化突破
解析 色氨酸是否转变为生长素与光照无关,A错误;结合题意分析
图1和图2,b侧为背光侧,a侧为向光侧,b侧生长素分布比a侧多,细胞伸长
植物内源激素BR的合成与转运途径
植物内源激素BR的合成与转运途径植物内源激素BR（Brassinosteroid）是一类天然存在于绝大多数植物中的激素，在植物生长发育、抗逆性等方面发挥重要作用。
在植物生长的过程中，BR的合成和转运途径是非常重要的研究方向之一。
一、BR的合成途径BR的合成途径比较复杂，包括甾体生物合成途径、萜烯和色素生物合成途径及BERBERINE BRIDGE ENZYME-LIKE (BBE) 过渡酶家族生物合成等多条途径。
其中以甾体生物合成途径为主要途径。
该途径主要分为两个步骤：第一步骤是在线粒体中合成的五元环甾醇类物质，如（24－脱甲基)－爱草碱，这些物质称为五环类物质；第二步则是五环类物质和多种氧化还原酶在质体内发生反应，最终生成BR。
二、BR的转运途径BR生物学功能的实现需要遵循植物体内复杂的信号传递机制，其中BR分子的传递难以穿越细胞膜，因此必须借助植物体内特定的转运途径。
研究表明，BR的存在是通过细胞膜拟层的转运过程实现的。
BR的转运过程中，受到一系列蛋白质和激素的调控。
目前已知的BR转运蛋白中，以BRI1蛋白和BAK1蛋白为代表。
BRI1蛋白是BR信号转导途径中的重要组成部分，它是一个跨膜受体激酶。
BRI1靶向到细胞膜，通过其extracellular domain（ECD）结合BR分子，通过Kinase Activity Domain（KAD）依靠其细胞膜上内部的激酶活性，对特定的蛋白质底物进行磷酸化修饰，从而引发一系列信号转导过程。
BAK1蛋白是BRI1本身的保护因子，BRI1和BAK1蛋白结合在一起才能保证BRI1有效地接收BR信号。
此外，研究人员还发现，BR分子和物质箭头素（PIN）蛋白也有一定的联系。
PIN蛋白是植物细胞内主要的轨道蛋白，用于转移植物身体内不同方位的方向信号。
PIN蛋白在BR转运过程中，起到了增强BR分子传递的作用。
三、BR的生物学功能BR在植物生长发育、抗逆方面发挥着重要作用。
植物生长调节剂3-生长素的合成
植物生长调节剂3-生长素的合成生长素是一种重要的植物生长调节剂，对植物体内的细胞分裂、伸长、分化和发育都起着关键作用。
本文将讨论生长素的合成过程。
生长素的合成生长素的合成主要发生在植物体内的嫩茎和根尖部位。
合成过程主要包括以下几个步骤：1. 乙酰辅酶A的合成：乙酰辅酶A是合成生长素的起始物质，它通过酶催化反应从中心代谢途径获得。
2. 丙氨酸的合成：乙酰辅酶A与脱羧酶反应，生成丙酮酸，并最终转化为丙氨酸。
3. 色氨酸的合成：丙氨酸通过一系列酶催化反应转化为色氨酸。
这个过程中的关键酶是苯丙氨酸合成酶。
4. 生长素的合成：色氨酸在植物体内经过一系列复杂的反应，最终生成生长素。
具体的合成途径和反应机制还有待进一步的研究。
生长素的作用生长素作为植物体内的一种重要激素，具有多种生物学功能，其中包括：1. 促进细胞分裂和伸长：生长素可以刺激植物细胞的分裂和伸长，从而促进整个植物体的生长发育。
2. 调节根系发育：生长素在根系的形成和生长中起着重要的作用。
它可以促进根系的侧根和细根的发育，增加植物对水分和养分的吸收能力。
3. 形成和倾斜生长：生长素可以调节植物的形态和生长方向，使植物在不同环境条件下适应生长。
总之，生长素是植物体内一种关键的生长调节剂，其合成过程复杂而重要。
深入研究生长素的合成机制和作用机理，有助于我们更好地了解植物的生长发育过程，并为农业生产和园艺种植提供科学依据和技术支持。
参考文献：- Author1, A. (Year). "Title of reference 1." Journal of Plant Growth Regulation, 10(2), 123-135.- Author2, B. (Year). "Title of reference 2." Plant Physiology, 15(3), 246-258.。
- 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)。
植物激素的合成和作用机理
植物激素，是一类由植物自身合成或外源性添加的生物激素，
能够促进或抑制植物生长发育的生物物质。
植物激素的种类很多，包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸和炭疽酸等。
它们主要通过影响细胞信号转导通路，调控植物的生理、生态和
形态特征。
本文将介绍植物激素的合成和作用机理。
一、生长素的合成和作用机理
1.生长素的合成
生长素是由植物的干旱和侧单芽激发，经过多个生物合成途径
合成的。
最初的合成步骤是由色氨酸途径产生生长素前体——脯
氨酸，随后脯氨酸进入生长素合成途径，由多种激素合成路径作
用后转化为生长素。
生长素的合成受到环境和内部因素的影响，
例如光周期、温度、营养状况等，这些因素会通过调节激素代谢
途径来影响生长素合成。
2.生长素的作用
生长素在植物生长发育中具有极其重要的作用，它能够促进植
物细胞的伸长和分裂、提高叶绿素含量、促进植物向阳性生长等。
此外，生长素还能影响植物发育的方向性，促进植物的地下器官
的生长，例如促进植物的根系发育，使植物更好的吸收养分和水分。
二、赤霉素的合成和作用机理
1.赤霉素的合成
赤霉素的合成过程比较复杂，主要包括麦角胺酸合成、麦角胺
酸前体的合成、赤霉烷的合成等多个步骤。
麦角胺酸是赤霉素合
成的主要前体物质，需要经过多个酶的催化反应才能转化为赤霉素。
2.赤霉素的作用
赤霉素作为一种强劲的植物生长素，在植物生长和发育中具有
多种作用。
赤霉素能促进植物生长、刺激芽分裂、增加起始材料
的储存、促进骨骼的增长等等。
此外，赤霉素还能影响植物的形态特征，如使植物的枝干更加粗壮等。
三、细胞分裂素的合成和作用机理
1.细胞分裂素的合成
细胞分裂素是种类比较多的植物激素之一，在植物中由多个合成途径合成。
细胞分裂素是由植物器官产生，并且通过植物体内的细胞信号转导途径来对影响生长和发育。
2.细胞分裂素的作用
细胞分裂素在植物生长发育过程中起到的作用主要是促进植物细胞的分裂和增长。
通过作用细胞壁合成的酶和细胞内组织的调控，细胞分裂素能够使细胞增大、分裂形成新的细胞等。
曾经通过实验发现，高浓度的细胞分裂素可以导致植物的过度生长。
四、乙烯的合成和作用机理
1.乙烯的合成
乙烯是植物生长发育过程中产生的一种有机化合物，在植物体内的产生主要通过蛋白质的开关控制。
乙烯的合成主要来自于赤霉烷的途径，当植物受到外界环境刺激时，细胞内外部的反应蛋白就会触发赤霉烷途径的反应，从而导致乙烯的产生。
2.乙烯的作用
乙烯在植物生长发育过程中起到了极其重要的作用，例如促进植物的生长、开花、成熟和脱落等。
此外，乙烯还能影响植物叶片的落叶、促进植物开始抗病。
五、脱落酸的合成和作用机理
1.脱落酸的合成
脱落酸是植物生长发育过程中产生的一种有机化合物，主要是由花、叶和果实等植物部位产生，通过一系列的合成途径最终形成。
2.脱落酸的作用
脱落酸在植物生长发育中主要起到调节植物生长和发育、控制植物叶片的落叶、促进种子成熟和脱落等作用。
同时，脱落酸还能影响植物的种间竞争关系和适应环境的能力。
综上所述，植物激素的能量十分庞大，在植物的生长发育和适应环境的过程中起到极其重要和复杂的调节作用。
了解植物激素的合成和作用机理，能够为我们更好的理解植物的生长规律、调控植物生长和开发植物生物技术等方面提供重要的理论支持。