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24考研农学植物生理学基础复习:生长素的作用机理
关于生长素的作用机理有两种假说:“酸生长理论”和“基因活化学说”。
(1)酸生长理论(acidgrowththeory)的要点是:
①原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶),生长素作为泵的变构效应剂,与泵蛋白结合后使其活化;
②活化了的质子泵消耗能量(ATP),将细胞内的H+泵到细胞壁中,导致细胞壁基质溶液的pH下降;
③在酸性条件下,H+一方面使细胞壁中对酸不稳定的键(如氢键)断裂,另一方面(也是主要的方面)使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加,从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂,细胞壁松弛;
④细胞壁松弛后,细胞的压力势下降,导致细胞的水势下降,细胞吸水,体积增大而发生不可逆增长。
(2)基因活化学说认为:
①生长素与质膜上或细胞质中的受体结合;
②生长素-受体复合物诱发肌醇三磷酸(IP3)产生,IP3打开细胞器的钙通道,释放中央液泡中的Ca2+,增加细胞溶质Ca2+水平;③Ca2+进入中央液泡,置换出H+,刺激质膜ATP酶活性,使蛋白质磷酸化;④活化的蛋白质因子与生长素结合,形成蛋白质-生长素复合物,移到细胞核,合成特殊mRNA,最后在核糖体形成蛋白质(酶),合成组成细胞质和细胞壁的物质,引起细胞的生长。
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