农作物专业考试复习题总编.docx
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农作物专业考试复习题总编
农作物专业考试复习题总编
第一部分专业基础知识
一、植物生理与生化
(一)了解植物细胞的生理基础
1、质体的构造与功能
质体(plastid)是植物细胞特有的双层膜包被的细胞器,分为白色体、有色体、叶绿体。
①白色体:
不含色素,为无色透明圆球状颗粒。
根据其贮藏物质不同可分为造粉体或叫淀粉体(amyloplast)、蛋白体(proteoplast)和造油体(elaioplast)。
②有色体(染色体):
是一种含有黄素或橙色的胡萝卜素和叶黄色的呈红色或橙黄色质体,常存在于成熟的果肉细胞中或黄红色的花瓣里、胡萝卜根及老叶中,呈棱形或圆形的小颗粒。
有色体的颜色有助于异花授粉和种子传播。
③叶绿体:
是植物特有的能量转换细胞器,一般呈扁平的椭圆形,是光合作用的场所。
叶绿体由叶绿体膜、类囊体和基质三部分组成。
叶绿体中的DNA和核糖体有编码和合成自身部分蛋白体的能力,叶绿体和线粒体一样也是半自主性细胞器。
有些细胞的白色体含有无色的原叶绿素,见光后可转变成叶绿素,白色体变绿,所以有人认为白色体也能变成叶绿体。
2、膜的化学成分和生理功能
膜的化学成分:
膜脂、膜蛋白和膜糖(类脂膜占60~75%,蛋白质25~40%,糖占5%。
)
生理功能:
(1)分室作用:
把细胞内部/的空间分隔开耒,使细胞内部区域化,发生不同的生理生化反应
(2)物质运输:
膜上有传递蛋白(又称载体),可调控物质出入细胞。
(3)信息传递与转换的作用:
膜上嵌入膜受体蛋白,有调控外界化学信号的作用。
(4)能量转换:
膜上可进行光能的吸收、电子传递、光合磷酸化等。
(5)细胞识别:
有可感应和鉴别异物的能力。
(6)物质合成:
粗糙型内质网是蛋白质合成的场所。
3、酶的化学组成和分类以及影响酶促反应的因素
酶是一种生物催化剂,是有催化功能的蛋白质。
1、酶分子的化学组成:
酶与其他蛋白一样,由氨基酸构成,具有一、二、三、四级结构。
有些酶完全由蛋白质构成,属于简单蛋白,如脲酶、蛋白酶等;有些酶除蛋白质外,还含有非蛋白成分,属于结合蛋白。
其中非蛋白成分称为辅因子(cofactor),蛋白部分成为酶蛋白,复合物叫全酶。
辅因子一般起携带及转移电子或功能基团的作用,其中与酶蛋白以共价健紧密结合的成为辅基,以非共价健松散结合的成为辅酶。
2、酶的分类
⑴氧化还原酶
⑵转换酶类
⑶水解酶类
⑷裂合酶类
⑸合成酶类
3、影响反应速度的因素
⑴pH值
⑵温度的影响
⑶底物浓度的影响
⑷自身浓度的影响
(二)熟悉植物的呼吸作用
1、呼吸作用的生理意义
1、为生命活动提供能量
2、为重要有机物质提供合成原理
3、为代谢活动提供还原力
4、增强植物抗病免疫能力
总之,呼吸作用是植物有机体普遍进行的生理过程,它是代谢中心,它同所有代谢过程都有密切联系,因此,呼吸作用的强弱自然影响到植物的生长发育,从而关系着农作物的产量和品质。
2、、呼吸作用的生化途径
(1)糖酵解(EMP):
己糖在无氧条件下分解成丙酮酸的过程。
(2)发酵作用:
糖酵解形成丙酮酸后,在缺氧条件下,产生乙醇或乳酸。
(3)三羧酸循环(TCA):
糖酵解进行到丙酮酸后,在有氧条件下,经三羧酸和二羧酸的循环,逐步氧化分解,最后生成二氧化碳和水的过程。
(4)戊糖磷酸途径(PPP、HMP):
也为有氧呼吸途径。
即葡萄糖直接氧化成二氧化碳和水。
3、影响植物呼吸的因素
1、内部因素
⑴、植物种类:
生长快的植物呼吸速率高于生长慢的植物。
⑵、同一植株不同器官,呼吸速率有所不同。
生长旺盛、细嫩部位呼吸速率高;生殖器官比营养器官呼吸速率高。
雌蕊较高,雄蕊中以花粉为最强。
⑶、同一器官不同组织的呼吸速率不同。
⑷、同一器官在不同的生长发育时期中呼吸速率也表现不同⑸、呼吸速率与植物年龄有关。
⑹、呼吸速率也表现出周期性变化,与外界环境、体内的代谢强度、酶活性、呼吸底物的供应情况等有关。
⑺、呼吸底物充足时呼吸强度高。
⑻、水分含量高时呼吸增强。
粮食贮藏时要晒干。
2、外部因素
1、温度
2、氧气
3、CO2
4、水分
5、机械损伤
6、病原菌的侵染
(三)植物的光合作用
1、光合作用的生理意义
1、将无机物转化为有机物。
2、将光能转化成化学能。
3、维持大气O2和CO2的相对平衡。
2、光合作用的机理
整个光合作用可大致分为三个步骤:
1、原初反应:
光能的吸收传递和转变为电能过程。
2、电子传递和光合磷酸化:
电能转变为活跃的化学能过程。
3、碳同化过程:
活跃的化学能转变为稳定的化学能过程。
一、二两个步骤是在叶绿体基粒片层上进行。
由于主要过程是需在光下进行,一般称这为光反应。
第三步属于酶促生物化学反应,在有光和黑暗条件下均可进行,因此一般称暗反应,它在叶绿体间质中进行。
3、影响光合作用的因素
1、外部因素对光合作用的影响
⑴光照⑵二氧化碳⑶温度⑷水分⑸矿质营养⑹光合作用的日变化
2、内部因素对光合作用的影响
⑴叶龄⑵同化物输出与累积的影响。
(四)熟悉植物的水分代谢
1、植物细胞对水分的吸收
细胞吸水主要有3种方式:
吸涨作用吸水、渗透性吸水、代谢性吸水。
这三种吸水方式中,以渗透性吸水为主。
(1)吸涨作用吸水(未形成液泡的细胞的吸水方式):
吸涨作用(imbibition)是亲水胶体吸水膨胀的现象。
干燥种子细胞质、细胞壁、淀粉粒、蛋白质等等生物大分子都是亲水性的,而且都处于凝胶状态,它们对水分子的吸引力很强,这种吸引水分子的力称为吸涨力。
2、渗透性吸水(细胞形成液泡后的主要吸水方式):
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称之为渗透作用(osmosis)。
渗透作用发生的条件主要有二个:
半透膜及其两侧的溶液具有水势差。
3、代谢性吸水(直接消耗能量的吸水方式):
利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程称为代谢性吸水。
在这三种吸水方式中,以渗透性吸水为主。
水分进入细胞的途径有二种:
一个是单个水分子通过膜脂双分子层的间隙进入细胞,二是水集流通过质膜上的水孔蛋白中的水通道进入细胞。
2、根系对水分的吸收及运输
根系是植物吸水的主要器官,根毛区吸水力最大。
1、根系吸水有主动和被动两种形式。
⑴、被动吸水:
是指由蒸腾失水而产生的蒸腾拉力所引起的吸水过程。
其动力为蒸腾拉力,即因蒸腾作用而产生的吸水力量。
蒸腾拉力是蒸腾旺盛季节植物吸水的主要动力。
植物在蒸腾作用时水分从叶子气孔和细胞表面蒸腾到大气中,水势降低。
失水的细胞便从附近水势较高的叶肉细胞吸水,再经叶脉导管、茎导管、根导管和根部吸水。
⑵、主动吸水:
主动吸水是指以根压为动力的根系吸水过程。
根压:
植物根系生理活动使液流从根上升的压力。
根压可能对幼小植株、早春树木未吐芽、蒸腾很弱时的水分转运起到一定作用。
伤流和吐水现象证明根压的存在。
伤流:
是指从受伤或折断的植物组织茎基部伤口溢出液体的现象。
流出汁液伤流液。
在切中连接一压力计可测出一定的压力,即根压。
吐水:
是指未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。
根压产生的机理有二类:
1)渗透论,2)代谢论。
2、根系对水分的运输
水分在整个植物体内运输的途径为:
土壤水、根毛、根、皮层、根中柱鞘、根导管、茎导管、叶柄导管、叶脉导管、叶肉细胞、叶细胞间隙、气孔下腔、气孔、大气。
水分在茎、叶细胞内的运输途径有二种途径:
⑴、经过死细胞,即经过维管束中的导管或管胞(死细胞)和细胞壁间隙,即质外体部分。
水分通过死细胞运输时阻力小,运输速度快,适于水分的长距离运输。
⑵、经过活细胞,这一途径包括根毛、根皮层、根中柱以及叶脉导管、叶肉细胞、叶细胞间隙。
这一途径中水分以渗透方式进行运输,运输距离短,运输阻力大,不适于长距离运输。
(五)熟悉矿质营养
1、植物必需矿质元素的生理功能
目前公认的绝大多数植物的必须元素共17种:
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI、Ni。
分为大量元素和微量元素。
大量元素:
植物需要量较大、含量通常为植物体干重0.01%以上的元素。
共9种。
微量元素:
植物需要量极微、含量通常为植物体干重0.01%以下的元素。
此类元素在植物体内稍多即可对植物产生毒害。
共8种。
概括地讲,植物必须矿质元素在体内有三个方面的生理作用:
(1)是细胞结构物质的组成成分。
(2)作为酶、辅酶的成分或激活剂等,参与调节酶的活动。
(3)起电化学作用,参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等。
大量元素中有些同时具备上述二三个作用,而大多数微量元素只具有酶促功能。
2、植物对矿质元素的吸收、运输和分配
植物对矿质元素的吸收
根系吸收矿质元素可以通过被动吸收和主动吸收两种方式。
⑴、被动吸收
是一种物理过程,不需要植物代谢供给能量,离子顺着电化学势梯度通过扩散及道南平衡进入细胞或通过离子交换方式而被吸收。
⑵、主动吸收
需要植物代谢供给能量,是逆着电化学势梯度吸收的。
解释代谢供能的学说:
1)阴离子呼吸学说;2)载体学说;3)离子泵学说。
⑶、胞饮作用
细胞通过质膜的内折而将物质转移到胞内的过程称为胞饮作用(简称为胞饮作)。
胞饮作用属于非选择性吸收方式,因此,包括各种盐类、大分子物质甚至病毒在内的多种物质都可以通过胞饮作用而被植物吸收。
这就为细胞吸收大分子物质提供了可能。
胞饮作用不是植物吸收矿质元素的主要方式。
叶片营养
叶片对营养液的吸附:
营养液通过叶面角质层(cuticle)裂缝到达叶片表皮细胞外侧;营养液经叶片表皮细胞外侧细胞壁上的通道—外连丝(ectodesmata)到达表皮细胞质膜;营养物跨膜吸收;营养物经共质体或非质体途径到达叶脉韧皮部并向上或向下运输。
2、矿物质在植物体内的运输
⑴、运输形式(以根部吸收的矿物质的运输为例)
氮素:
大部分在根部转移为有机氮化合物向上运输,少部分以硝酸根形式向上运输。
磷素:
大多以正磷酸盐形式运输,少部分在根部转移为有机磷化合物向上运输。
硫素:
绝大部分以硫酸根形式向上运输,少数在根部形成蛋氨酸及谷胱甘肽等形式向上运输。
金属元素:
一般以离子形式向上运输。
⑵、运输途径
离子进入根内部:
通过质外体途径进入根部内部。
质外体:
质外体或自由空间,指植物体内由细胞壁、细胞间隙、导管等所构成的允许矿物质、水分和气体自由扩散的非细胞质开放性连续体系。
离子经质外体运送至内皮层时,由于有凯氏带的存在,离子(和水分)最终必须经共质体途径才能到达根部内部或导管。
这使得根系能够通过共质体的主动转运及对离子的选择性吸收控制离子的运转。
另外,在皮内层中还有一种通道细胞可作为离子和水分运转的途径之一。
通过共质体途径进入根部内部。
共质体:
植物体内细胞原生质体通过胞间连丝和内质网等膜系统相联而成的连续体。
溶质共质体的运输以主动运输为主。
离子进入导管:
离子经共质体途径最终从导管周围的薄壁细胞进入导管。
其机理尚不甚明确。
根部吸收的矿物质通过木质部向上运输,也可从木质部横向运至韧皮部。
进入韧皮部的矿物质还可以再向下运输,从而参与植物体内的矿质离子循环。
叶片吸收的矿物质通过韧皮部向上或向下运输,也可从韧皮部横向运至木质部并参与植物体内的矿质离子循环。
3、矿物质在植物体内的分配
可再利用元素(如氮、磷、镁、钾等)优先分配至代谢旺盛的部位。
植物缺乏这些元素时,缺素症首先表现在较老的组织或器官中。
参见缺素症检索表。
不可再利用元素:
通常是一些不能够参与矿质离子循环的元素。
如:
钙、铁、锰、硼等。
其中尤以钙最为典型。
不可再利用元素(如:
钙、铁、锰、硼等)被分配至植物所需部位后即被固定。
植物缺乏这些元素时,缺素症首先表现在较幼嫩的组织或器官中。
第六章营养代谢与运输
一、糖类、脂类和蛋白质的合成与分解
1、蛋白质的生物合成与分解
蛋白质生物的合成亦称为,即吧mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋折质或多肽链中的氨基酸排列顺序过程。
这也是基因表达的第二步,产生基因产物蛋白质的最后节段。
不同的组织细胞具有不同的生理功能,是因为它们表达不同的基因,产生具有特殊功能的蛋白质,参与蛋白质生物合成的的成份至少有200种,其主要体第主要有mRNA、tRNA、核糖核蛋白体以及有关的酶和蛋白质因子共同组成。
蛋白质生物合成可分为五个阶段,氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成的加工修饰。
2、糖的生物合成与分解
⑴、糖的分解包括:
糖的酶促降解(淀粉的酶促水解;糖原的磷酸解;纤维素的酶促水解;双糖的水解)和糖的分解代谢。
生物体内葡萄糖(或糖原)的分解主要有3条途径:
1)在无氧情况下,葡萄糖(糖原)经酵解生成乳酸。
2)在有氧情况下,葡萄糖(糖原)最后经三羚酸循环彻底氧化为水和二氧化碳。
3)葡萄糖(糖原)经戊糖磷酸循环被氧化为水和二氧化碳。
植物体的分解代谢,除上述动物体的3条途径外,还有生醇发酵及乙醛酸循环。
⑵、糖的合成代谢
1)糖的异生:
葡萄糖的异生作用是指由非糖物质(如丙酮酸、甘油、乳酸)转变成葡萄糖或糖原的过程。
哺乳动物葡萄糖异生作用是在肝脏细胞中进行的,高等植物主要是发生在油料作物种子萌发时,贮存的脂肪向糖转变。
2)蔗糖的合成
蔗糖在植物界分布最广,特别是在甘蔗、甜菜、菠萝的汁液中很多。
蔗糖不仅是重要的光合作用和高等植物的主要成分,而且是糖类在植物体中运输的主要形式。
蔗糖在高等植物中的合成主要有两种途径
3)糖原的合成
3、脂类合成与分解
⑴、脂肪的分解代谢
1)脂肪的酶促水解
2)甘油的分解代谢
3)脂肪酸的分解代谢—脂肪酸的b-氧化
⑵、脂肪的合成代谢
1)a-磷酸甘油的生成
2)脂肪酸合成
3)脂肪的合成
二、同化物的运输、分配及信号的传导
1、同化物的运输
同化物在韧皮部中可向上或向下运输,而在木质部中向上运输;木质部和韧皮部间可侧向发生物质交换。
源叶中由光合作用形成的磷酸丙糖通过叶绿体被膜上磷运转器进入细胞质,并经过一系列酶促反应合成蔗糖,蔗糖是光合同化物的主要运输形式;
它通过质外体和/或共质体的胞间短距离运输进入韧皮部薄壁细胞,然后又经过质外体和/或共质体装载进入筛管-伴胞复合体,一旦光合同化物进入韧皮部,在压力梯度的驱动下,向库细胞侧运输(长距离运输)。
在库端同化物从筛管-伴胞复合体向周围细胞卸出。
源端的蔗糖装载和库端蔗糖卸出维持着源库两端蔗糖浓度差,由蔗糖浓度差引起的膨压推动着韧皮部中的物质运输。
光合同化物进入库细胞或用于生长和呼吸,或进一步合成贮藏性物质,因此,光合同化物的形成、运输、分配直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。
2、同化物分配规律是
⑴按源-库单位进行分配
⑵优先分配给生长中心
⑶就近供应,同侧运输
⑷成龄叶片之间无同化物供应关系
⑸再分配与再利用同化物在植物体内不同器官和部位间可进行在分配和再利用。
三、信号的传导
植物在整个生长过程中,受到各种内外因素的影响,这就需要植物体正确地辨别各种信息并作出相应的反应,以确保正常的生长和发育。
例如植物的向光性能促使植物向光线充足的地方的方向生长,在这个过程中,首先植物体要能感受到光线,然后包相关的信息传递到有关的靶细胞,并诱发胞内信号转导,调节基因的表达或改变酶的活性,从而使细胞作出反应。
这种信息的胞间传递和胞内转导过程称为植物体内的信号传导。
在植物细胞的信号反应中,已发现有几十种信号分子。
按其作用范围可分为胞间信号分子和胞内信号分子。
对于细胞信号传导的分子途径,可分为四个阶段,即:
胞间信号传递、膜上信号转导、胞内信号转导及蛋白质可逆磷酸化。
第七章掌握植物激素与生长调节剂
一、植物激素的种类、生理作用及机理
1、植物激素的种类:
有:
生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯,即经典的五大类植物激素。
(TAA:
吲哚乙酸;GA:
赤霉素;CTK:
细胞分裂素;ABA:
脱落酸;ETH:
乙烯;IBA:
吲哚丁酸;IPA:
吲哚丙酸;NAA:
奈乙酸;2,4D:
2,4-二氯苯氧乙酸;6-BA:
6-苄基腺嘌呤;SAM:
腺苷蛋氨酸;ACC:
1-氨基环丙烷-1-羧酸;AOA:
氨基氧乙酸;AVG:
氨基乙氧基乙烯基氨酸;TIBA:
2,3,5-三碘苯甲酸;B9:
N-二甲氨基琥珀酰氨酸;MH:
顺丁烯二酰肼(马来酰肼),商品名为青鲜素;PP333:
多效唑;CCC:
矮壮素;BR:
油菜素内脂;PA:
多胺;S3307:
烯效唑)
2、植物激素的生理作用
⑴、生长素的生理作用
①促进生长,如10-10mol.L-1生长素能促进根的伸长,但浓度高时抑制生长;
②促进插条不定根的形成,如发根素的主要成分就是奈乙酸;
③对养分有调运作用,可诱导无籽果实;
④其它生理作用如:
引起顶端优势、促进菠萝开花、诱导雌花分化等。
⑵、赤霉素的生理作用
①促进茎的伸长,如10mg.L1GA3就显著促进水稻茎的伸长;
②诱导开花;
③打破休眠,用2~3mg.L1的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽;
④促进雄花分化,GA处理使雌雄异花同株的植物多开雄花;⑤诱导单性结实等。
⑶、细胞分裂素的生理作用
①促进细胞分裂,主要是对细胞质的分裂起作用;
②促进芽的分化;
③促进细胞扩大;
④促进侧芽发育,消除顶端优势;
⑤延缓器官衰老,可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿,防止落果;
⑥打破种子休眠,可代替光照打破需光种子的休眠。
⑷、脱落酸的生理作用
①促进休眠;
②促进气孔关闭;
③抑制生长,该抑制效应是可逆的;
④促进脱落;
⑤增加抗逆性,ABA有应急激素之称。
⑸、乙烯的生理作用
①改变生长习性,引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长;
②促进成熟,有催熟激素之称;
③促进脱落,它是控制叶片脱落的主要激素;
④促进开花和雌花分化;
⑤诱导插枝不定根的形成,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质的分泌。
3、植物激素的作用机理
⑴、生长素的作用机理
生长素促进植物快速生长的原因:
可以用酸-生长学说解释。
生长素与质膜上的受体质子泵(ATP酶)结合,活化了质子泵,把细胞质内的H分泌到细胞壁中去使壁酸化,其中一些适宜酸环境的水解酶:
如β-1.4-葡聚糖酶等合成增加,此外,壁酸化使对酸不稳定的键(H键)易断裂,使多糖分子被水解,微纤丝结构交织点破裂,联系松弛,细胞壁可塑性增加。
生长素促进H分泌速度和细胞伸长速度一致。
从而细胞大量吸水膨大。
生长素还可活化DNA,从而促进RNA和蛋白质合成。
⑵、赤霉素作用机理
GA促进植物生长,包括促进细胞分裂和细胞扩大两个方面。
并使细胞周期缩短30%左右。
GA可促进细胞扩大,其作用机理与生长素有所不同,GA不引起细胞壁酸化,以可使细胞壁里CA2移入细胞质中,细胞壁的伸展性加大,生长加快,GA能抑制细胞壁过氧化物酶的活性,所以细胞壁不硬化,有延展性,细胞就延长。
⑶、细胞分裂素的作用机理
CTKs通过调节基因活性,促进mRNA和新的蛋白质的合成来促进细胞分裂。
⑷、乙烯促进果实成熟的原因
乙烯能增加细胞膜的透性,促进呼吸作用加强某些肉质果实出现骤变,因而引起果实内的各种有机物质发生急剧变化,使果实甜度增加,酸味减少,涩味消失,香味产生,色泽变艳,果实由硬变软,达到完全成熟。
二、植物体内激素的分布、代谢和运输
1、吲哚乙酸的分布、代谢和运输
⑴、IAA的合成部位:
旺盛分裂和生长的部位(嫩叶、茎端及生长的种子为主)。
⑵、吲哚乙酸的代谢
由色氨酸合成生长素可以通过两个途径:
一条途径是色氨酸首先氧化脱氨,形成吲哚丙酮酸,然后脱羧形成吲哚乙醛,经过氧化作用生成了吲哚乙酸。
另一条途径是,色氨酸先脱羧形成色胺,再经过氧化脱氨形成吲哚乙醛,最后再转变为吲哚乙酸。
十字花科植物在腈酶的作用下,由吲哚乙腈转变成吲哚乙酸。
⑶、IAA的运输
①极性运输(polartransport):
游离态生长素具有极性运输的特点。
所谓极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端的运向形态学下端的现象。
极性运输仅局限于胚芽鞘、幼茎及幼根的薄壁细胞之间,运输距离短,运输速度仅约5~20mm/h;极性运输产生了IAA的梯度分布,引起极性发育现象,如向性、顶端优势和不定根形成等。
IAA极性运输是由某些载体介导的主动运输。
②非极性运输:
通过韧皮部的长距离运输方式,运输速度快。
萌发的玉米幼苗中,主要以IAA-肌醇的形式运输,再由酶水解后释放出游离态IAA。
胚乳中的游离态IAA也进行非极性运输,但速率较结合态的慢(1:
400)。
2、赤霉素的代谢和运输
⑴、赤霉素类的生物合成
Gas合成的主要部位:
未成熟的种子和果实(一是在开花初期,与果实快速生长有关;二是在种子生长期,与种子体积迅速增加有关);其次是幼茎顶端和根部。
Gas合成的前体:
甲羟戊酸;
多种化合物能抑制Gas的生物合成,表现出抑制节间伸长的效应,它们被称为植物延缓剂或抗赤霉素。
如AMO-1618、
矮壮素(cycocel,CCC)、Phosphon-D和缩节胺(mepiquatchloride,pix)、多效唑(paclobutrazol,PP333)等。
⑵、赤霉素类的结合物和运输
赤霉素类的结合物:
Gas可与葡萄糖结合糖苷或糖酯,这些结合物水解后可转化为游离的活性Gas。
赤霉素类的运输:
运输方式无极性通过韧皮部或木质部进行。
3、细胞分裂素类的代谢和运输
⑴、细胞分裂素的生物合成
CTKs的主要合成部位:
根尖及生长中的种子和果实细胞内的微粒体。
CTKs的合成前体:
腺苷-5’-单磷酸;
⑵、细胞分裂素类的结合物、氧化和运输
CTKs的结合物主要有三类:
与葡萄糖、氨基酸、核糖或木糖等形成结合物。
CTKs的降解:
通过细胞分裂素氧化酶的氧化作用。
CTKs的运输:
无极性。
4、脱落酸的代谢和运输
⑴、脱落酸的生物合成
脱落酸的合成部位:
合成器官是根尖、成熟的种子、果实与种子等,细胞内合成ABA的主要部位是质体。
ABA的合成前体:
甲羟戊酸,或叶黄素。
ABA的生物合成主要有两条途径
(1)15个碳原子的直接途径,有MVA合成而来,或
(2)40个碳原子的间接途径,由叶黄素(xanthophyll)(一种加氧类胡萝卜素)裂解而来。
⑵、脱落酸的代谢和运输
ABA的降解:
主要是通过氧化作用。
ABA可以与糖结合,形成ABA-葡萄糖酯和ABA-葡萄糖苷。
ABA的运输:
无极性运输,但向基部运输的速率是向顶部运输速率的2—3倍,主要以游离的形式运输。
5、乙烯的代谢和运输
⑴、乙烯的生物合成
乙烯的合成部位:
植物体各部分大量合成ETH,以成熟组织、老化组织产生的ETH最多。
乙烯的合成前体:
合成前体是甲硫氨酸,合成的直接前体是1-氨基环丙烷-1-羧酸。
其合成过程:
第一步,来自于ATP的腺苷基团与甲硫氨酸结合形成SAM,由甲硫氨酸腺苷转移酶(methionineadenosyltransferase)催化。
该步反应需要ATP参与;
第二部,SAM被裂解为5’甲硫基-腺苷(5’-methylthio-adenosine,MTA)和ACC,由ACC合酶(ACCsynthase)催化。
ACC合酶为乙烯合成的限速酶。
第三步,ACC转化为ETH,由乙烯形成酶(ethylene-formingenzyme,EFE)催化ACC氧化完成。
EFE活性依赖于膜的完整性,这说明ACC的氧化过程可能与呼吸链或跨膜H+运输相偶联。
植物体内可利用的游离甲硫氨酸是有限的,为了维持ETH生成的正常速度,CH3-S基团需要重新被利用来合成甲硫氨酸。
这个循环过程的中间产物是5’-甲硫基核苷(methylthioriboside,MTR)。
⑵、乙烯的降解和运输
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