生长素和乙烯对植物的生长具有什么作用

生长素最明显的作用是促进生长,但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异。三者的最适浓度是茎>芽>根,大约分别为每升10E-5摩尔、10E-8摩尔、10E-10摩尔。植物体内吲哚乙酸的运转方向表现明显的极性，主要是由上而下。植物生长中抑制腋芽生长的顶端优势，与吲哚乙酸的极性运输及分布有密切关系。生长素还有促进愈伤组织形成和诱导生根的作用。

生长素的作用是多部位的，主要参与细胞壁的形成和核酸代谢。用放射性氨基酸饲喂离体组织的实验，证明生长素促进生长的同时也促进蛋白质的生物合成。生长素促进RNA的生物合成尤为显著，因此增加了RNA/DNA及RNA/蛋白质的比率。在各种 RNA中合成受促进最多的是rRNA。在对细胞壁的作用上,生长素活化氢离子泵,降低质膜外的pH值,还大大提高细胞壁的弹性和可塑性,从而使细胞壁变松，并提高吸水力。鉴于生长素影响原生质流动的时间阈值是2分钟,引起胚芽鞘伸长的是15分钟，时间极短，故认为其作用不会是通过影响基因调控，可能是通过影响蛋白质(特别是细胞壁或质

生长素

膜中的蛋白质)合成中的翻译过程而发生的。

因为生长素在体内很容易经代谢而被破坏，所以外施时效果短暂。其类似物生理效果相近而且不易被破坏，故被广泛应用于农业生产（见植物生长调节物质）。 生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成，通过韧皮部的长距离运输，自上而下地向基部积累。根部也能生产生长素，自下而上运输。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。其主要途径是通过吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成，也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸，发现于十字花科植物。

在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性，如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸，与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇，与葡萄糖结合成葡萄糖苷，与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等。结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的50~90%，可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式，它们经水解可以产生游离吲哚乙酸。

植物组织中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解。

生长素有多方面的生理效应，这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长，高浓度时则会抑制生长，甚至使植物死亡，这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理效应表现在两个层次上。

在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。

在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制；当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性；当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性；吲哚乙酸造成顶端优势；延缓叶片衰老；施于叶片的生长素抑制脱落，而施于离层近轴端的生长素促进脱落；生长素促进开花，诱导单性果实的发育，延迟果实成熟。

激素受体是一个大分子细胞组分，能与相应的激素特异地结合，尔后发动一系列反应。吲哚乙酸与受体的复合物有两方面的效应：一是作用于膜蛋白，影响介质酸化、离子泵运输和紧张度变化，属于快反应（小于10分钟）；二是作用于核酸，引起细胞壁变化和蛋白质合成，属于慢反应（大于10分钟）。介质酸化是细胞生长的重要条件。吲哚乙酸能活化质膜上ATP（腺苷三磷酸）酶，刺激氢离子流出细胞，降低介质pH值，于是有关的酶被活化，水解细胞壁的多糖，使细胞壁软化而细胞得以扩伸。

施用吲哚乙酸后导致特定信使核糖核酸（mRNA）序列的出现，从而改变了蛋白质的合成。吲哚乙酸处理还改变了细胞壁的弹性，使细胞的生长得以进行。

生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长，是对生长素最敏感的时期，所以生长素对其生长的影响最大。趋于衰老的组织生长素是不起作用的。生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是：生长素能够改变植物体内的营养物质分配，在生长素分布较丰富的部分，得到的营养物质就多，形成分配中心。生长素能够诱导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后，番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心，叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中，子房就发育了。

合成部位：[叶原基、嫩叶(生长素前身)、顶芽(活化生长素)]、未成熟种子、根尖、形成层

作用

1.顶端优势

2.细胞核分裂、细胞纵向伸长、细胞横向伸长

3.叶片扩大

4.插枝发根

5.愈伤组织

6.抑制块根

7.气孔开放

8.延长休眠

9.抗寒

作用机理

激素作用的机理有各种解释，可以归纳为二：

一、是认为激素作用于核酸代谢，可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白质（主要是酶），进而影响细胞内的新陈代谢，引起生长发育的变化。

二、则认为激素作用于细胞膜，即质膜首先受激素的影响，发生一系列膜结构与功能的变化，使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应的变化，或者失活或者活化。酶系统的变化使新陈代谢和整个细胞的生长发育也随之发生变化。此外，还有人认为激素对核和质膜都有影响；或认为激素的效应先从质膜再经过细胞质，最后传到核中。

虽然对激素作用机理有不同的解释，但是，无论哪一种解释都认为，激素必须首先与细胞内某种物质特异地结合，才能产生有效的调节作用。这种物质就是激素的受体。

1．激素受体：植物激素受体是指能与植物激素专一地结合的物质。这种物质能和相应的物质结合，识别激素信号，并将信号转化为一系列的生理生化反应，最终表现出不同的生物学效应。受体是激素初始作用发生的位点。所以，了解激素受体的性质及其在细胞内的存在位置，是研究激素作用机理的重要内容之一。激素受体是一种蛋白质，它们可能定位于细胞质膜，也可能定位于细胞核或细胞质。由于植物体内具有多种激素，因此，必然可能有多种激素受体，并存在于细胞的不同部位。

2．生长素最基本的作用是促进细胞的伸长生长，这种促进作用，在一些离体器官如胚芽鞘或黄化茎切段中尤为明显。生长素为什么能促进细胞的伸长生长，又以什么方式起作用的？

植物细胞的最外部是细胞壁，细胞若要伸长生长即增加其体积，细胞壁就必须相应扩大。细胞壁要扩大，就首先需要软化与松弛，使细胞壁可塑性加大，同时合成新的细胞壁物质，并增加原生质。实验证明，用生长素处理燕麦胚芽鞘，可增加细胞壁可塑性，而且在不同浓度的生长素影响下，其可塑性变化和生长的增加幅度很接近，这说明生长素所诱导的生长是通过细胞壁可塑性的增加而实现的。生长素促进细胞壁可塑性增加，并非单纯的物理变化，而是代谢活动的结果。因为，生长素对死细胞的可塑性变化无效；在缺氧或呼吸抑制剂存在的条件下，可以抑制生长素诱导细胞壁可塑性的变化。

中联化工技术人员研究发现，生长素的作用表现为两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能催芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，又能疏花疏果。这与生长素的浓度对植物不同部位的敏感度有关。一般来说植物根的敏感度大于芽大于茎。双子叶植物的敏感度大于单子叶植物。所以用2-4D这样的生长素类似物可以做除草剂。它的特点是双面性，既能促进生长，也能抑制生长，甚至杀死植物。生长素的刺激作用具体表现在促进和抑制两方面上：一、促进作用：1、雌花形成 2、单性结实、子房壁生长 3、维管束的分化 4、叶片扩大、侧根的形成 5、种子、果实的生长、伤口愈合 6、顶端优势等二、抑制作用：

1、花的脱落 2、果实的脱落、幼叶的脱落、侧枝生长 3、块根的形成等生长素对植物生长的作用，与生长素的浓度、植物的种类以及植物的器官（根、茎、芽等）有关。一般来说，低浓度可促进生长，高浓度会抑制生长甚至致植物死亡。双子叶植物对生长素的敏感度比单子叶植物高；营养器官比生殖器官敏感；根比芽，芽比茎敏感等。[1]

地球引力对生长素分布的影响

茎的背地生长和根的向地生长是由地球的引力引起的，原因是地球引力导致生长素分布的不均匀，在茎的

近地侧分布多，背地侧分布少。由于茎的生长素最适浓度很高，茎的近地侧生长素多了一些对其有促进作用，所以近地侧生长快于背地侧，保持茎的向上生长；对根而言，由于根的生长素最适浓度很低，近地侧多了一些反而对根细胞的生长具有抑制作用，所以近地侧生长就比背地侧生长慢，保持根的向地性生长，若没有地球引力，根就可能不会往下长了。又由于植株形态学上的极性运输和地球引力，产生的顶端优势使尖端生长素浓度较低，促进顶芽生长；但因极性运输导致侧芽分布的生长素浓度较高抑制侧芽生长，若去除顶芽可解除抑制。

在失重状态对植物生长的影响

根的向地生长和茎的背地生长是要有地球引力诱导的，是由于在地球引力的诱导下导致生长素分布不均匀造成的。在太空失重状态下，由于失去了重力作用，所以茎的生长也就失去了背地性，根也失去了向地生长的特性。但茎生长的顶端优势仍然是存在的，生长素的极性运输不受重力影响。

2植物生长素的作用机理

目前对激素作用的机理有各种解释，可以归纳为二：

一、是认为激素作用于核酸代谢，可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白质（主要是酶），进而影响细胞内的新陈代谢，引起生长发育的变化。

二、则认为激素作用于细胞膜，即质膜首先受激素的影响，发生一系列膜结构与功能的变化，使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应的变化，或者失活或者活化。酶系统的变化使新陈代谢和整个细胞的生长发育也随之发生变化。此外，还有人认为激素对核和质膜都有影响；或认为激素的效应先从质膜再经过细胞质，最后传到核中。

虽然对激素作用机理有不同的解释，但是，无论哪一种解释都认为，激素必须首先与细胞内某种物质特异地结合，才能产生有效的调节作用。这种物质就是激素的受体。

1．激素受体：植物激素受体是指能与植物激素专一地结合的物质。这种物质能和相应的物质结合，识别激素信号，并将信号转化为一系列的生理生化反应，最终表现出不同的生物学效应。受体是激素初始作用发生的位点。所以，了解激素受体的性质及其在细胞内的存在位置，是研究激素作用机理的重要内容之一。激素受体是一种蛋白质，它们可能定位于细胞质膜，也可能定位于细胞核或细胞质。由于植物体内具有多种激素，因此，必然可能有多种激素受体，并存在于细胞的不同部位。

2．生长素最基本的作用是促进细胞的伸长生长，这种促进作用，在一些离体器官如胚芽鞘或黄化茎切段中尤为明显。生长素为什么能促进细胞的伸长生长，又以什么方式起作用的？

植物细胞的最外部是细胞壁，细胞若要伸长生长即增加其体积，细胞壁就必须相应扩大。细胞壁要扩大，就首先需要软化与松弛，使细胞壁可塑性加大，同时合成新的细胞壁物质，并增加原生质。实验证明，用生长素处理燕麦胚芽鞘，可增加细胞壁可塑性，而且在不同浓度的生长素影响下，其可塑性变化和生长的增加幅度很接近，这说明生长素所诱导的生长是通过细胞壁可塑性的增加而实现的。生长素促进细胞壁可塑性增加，并非单纯的物理变化，而是代谢活动的结果。因为，生长素对死细胞的可塑性变化无效；在缺氧或呼吸抑制剂存在的条件下，可以抑制生长素诱导细胞壁可塑性的变化。

2-4D是一种人工合成的生长素类似物生长素的作用具有两重性，低浓度时促进植物生长，高浓度时阻碍植物生长。

对激素作用的机理有各种解释：

一、它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白质（主要是酶），进而影响细胞内的新陈代谢，引起生长发育的变化。

二、发生一系列膜结构与功能的变化，使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应的变化，或者失活或者活化。酶系统的变化使新陈代谢和整个细胞的生长发育也随之发生变化。

植物体内生长素有两种形式：

在体内，吲哚乙酸常常与天门冬氨酸结合成为吲哚乙酰天冬氨酸酯。还可与肌醇结合成吲哚乙醇肌醇。与葡萄糖结合成吲哚乙酰葡萄糖苷。与蛋白质结合成吲哚乙酸—蛋白质络合物。

束缚型的生长素可能是生长素在细胞内的一种贮存形式，也是减少过剩生长素的解毒方式，在适当的条件下（pH9-10），它们可转变为游离型，经运输转移到作用部位起作用。

正在生长的种子中生长素的量也多，但完全成熟以后，大部分以束缚态贮藏起来。种子中以束缚态存在，萌发时转变为游离型。

以上内容参考：百度百科-生长素

选A。

因为各器官的对生长素的敏感程度为：根＜芽＜茎 而在与胚轴相近的根 茎部分

由于重力作用，生长素向下部运输，而该部分茎和根由于距离很近，可以看作生长素浓度相同（或几乎相同）。而茎是向上生长，即贴地侧生长迅速。据此分析，对茎有明显促进作用的浓度，明显已高于对根的具有促进作用的浓度，而达到了对根产生抑制作用的浓度了。

希望这个解释对你有所帮助。

（2）分析题图可知，a、c表示促进作用，b、d表示抑制作用；由分析可知，高浓度生长素条件下，生长素促进乙烯的合成，乙烯抑制了细胞的纵向伸长，进而抑制植物生长．

（3）该实验的目的是探究生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否有协同作用，实验的自变量是激素的种类，因变量是生根数量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：

a．取生长状况相同的一年生月季枝条若干，平均分成四组，编号甲、乙、丙、丁．

b．甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、赤霉素溶液、一定比例的生长素与赤霉素混合溶液处理相同的时间，丁组不做处理，作为空白对照．

c．在相同且适宜的条件下培养相同时间后，统计每组插条的平均生根数．

（4）与题图可知，在植物生长发育和适应环境的变化过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用，共同调节的结果．

故答案为：

（1）吲哚乙酸两重性

（2）a和c 高浓度生长素促进乙烯的合成，乙烯抑制了细胞的纵向伸长

（3）赤霉素 平均生根数

（4）多种激素相互作用，共同调节如图是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对植物纵向伸长的作用机理，请据图回答下列问题：

（1）生长素在植物体内广泛存在，大多集中在_____________的部位，通过促进____________从而促进植物生长。

（2）从图中可以看出，植物的生长不是一种植物激素孤立地起作用，而是多种激素共同调节的，图中赤霉素与生长素之间表现为_____________作用。图中a为__________,b为_____________。

（3）结合c、d过程分析:高浓度生长素条件下，细胞纵向生长受到抑制的可能原因是_____________。

试题答案

【答案】 生长旺盛 细胞纵向伸长 协同 促进 抑制 高浓度的生长素促进了乙烯的合成，乙烯抑制了细胞的纵向伸长

【解析】试题分析：由题图可知，该图是生长素、赤霉素、乙烯三种植物激素的作用关系，图中赤霉素可以通过促进生长素合成、抑制生长素氧化分解而使细胞内生长素浓度增加，促进细胞纵向伸长而促进植物生长素，在促进植物生长方面，生长素、赤霉素表现为协同关系；生长素在高浓度条件下，促进乙烯合成而抑制细胞纵向伸长而抑制植物生长，在促进植物生长方面，生长素和乙烯是拮抗关系。因此图中a、c表示促进，b、d表示抑制。

（1）生长素在植物体内主要分布于生长旺盛的部位，通过促进细胞纵向伸长，从而促进植物生长。

（2）根据以上分析已知，图中生长素和赤霉素表现为协同关系，a表示促进、b表示抑制。

（3）分析题图可知，a、c表示促进作用，b、d表示抑制作用；结合c、d过程分析可知，高浓度生长素条件下，生长素促进乙烯的合成，乙烯抑制了细胞的纵向伸长，进而抑制植物生长。