极性运输
自由型生长素在细胞与细胞之间的运输方式
极性运输(英文:Polar Auxin Transport,简称:pat),是指生长素在植物体内由形态学的上端向形态学的下端单向运输的现象,存在于维管植物的茎、根、叶,分为向顶运输、向基运输。这种运输方式是一种主动运输,由遗传物质决定,不受重力影响。对于生长素极性运输的最早经典实验为“供体一受体琼脂块法”实验(donor-receiver agar block method),该实验表明无论小麦胚芽鞘如何放置,生长素只能由植物体的形态学上端向下端运输,而不能倒转过来,即生长素的运输方向与所受重力方向无关。极性运输使生长素在植株内形成以器官顶端为中心的浓度梯度,并维持植物不同组织中的生长素浓度差,在植物生长发育中起到重要的调控作用。
机制
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。化学渗透模型进一步解释了在活体植物细胞朝向植物体基部(basipetal)运输生长素的情形。植物细胞经由扩散作用主动运输摄取生长激素。植物质体外运输路径的pH值约为5,在这个pH值下大约半数的IAA生长激素会失去氢质子。生长激素运输蛋白(auxin efflux carrier protein) 运送带负电的IAA进入细胞;而质子化的IAA能透过扩散作用通过细胞膜。一进入细胞内部,由于质子泵将氢离子运出细胞质,使细胞质pH值维持在7(中性)左右,带负电的IAA无法经由扩散作用离开细胞。因此,带负电的IAA的运输必须透过生长激素运输蛋白才能进行。
例子
生长素的极性运输:茎尖产生的生长素向下运输,再由根基向根尖运输。生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素,其他类似物并无此特性。根尖虽然也产生生长素,但产生量很少,主要依靠运输,极性运输方向为向顶运输,导致根尖生长素浓度高于根基部,这种生长素的极性运输可以逆浓度梯度进行。极性运输其实也是主动运输,也需要载体和能量。植物根尖生长素运输情况较为特殊。生长素的极性运输分为两种方式, 即向顶运输和向基运输。一方面,生长素主要在中柱细胞由根基向根尖运输,即向顶运输;另一方面,在表皮部分,生长素由根尖向根基运输,即向基运输。从极性运输角度,从根基向根尖运输以及从根尖向根基运输均属于极性运输。高中生物教学中应注意,根部生长素极性运输方向为由根尖向根基的观点仅部分正确,实际上生长素在根部的运输既包括向顶运输也包括向基运输。
抑制剂
参考资料
..2024-01-10
..2024-01-10
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机制
例子
抑制剂
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