备课素材：尿液中的生长素 2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

尿液中的生长素 先看一道试题： 下列有关我国农业生产措施或作为生理现象的分析，正确的是 () A.用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝，促进树枝生根，其原理是生 长素促进枝条生根 B.玉米即将成熟时，若经过干热后又遇大雨，种子易在穗上发芽。 其原因是高温降解玉米产生的脱落酸，解除了种子休眠，种子吸水萌 发 C.将成熟木瓜与未成熟柿子一起放置，促进柿子成熟。其原理是 乙烯促进果实发育 D.植物的生命活动受到多种植物激素的调节，例如生长素能促进 植物生长，其作用原理是促进植物细胞的伸长 解析：A、人尿中含有植物的生长素，用人尿反复浸过的黄泥封 住枝条，可促进生根，利用了生长素促进插条生根的原理，A正确： B、持续高温降雨，玉米种子中的脱落酸被降解，种子内脱落酸含量 降低，抑制发芽的作用减弱，导致种子在穗上发芽，B正确：C、将 成熟木瓜放在未成熟的柿子里会促进柿子的成熟，原因是成熟的木瓜 释放出乙烯，催熟了未成熟的柿子。其原理是乙烯促进果实成熟，C 错误；D、植物的生命活动受到生长素、乙烯、脱落酸等多种植物激 素的调节，例如生长素能促进植物生长，其作用原理是促进植物细胞 的伸长，D正确 答案：ABD。 这道试题提到“尿液反复浸过的黄泥封裹树枝，促进进枝条生 根”，那么，为什么尿液能促进枝条生根？其中生长素从哪里来的？ 在植物体内，色氨酸提供了吲哚乙酸的前体合成物。色氨酸 可以有多条途径合成吲哚乙酸，一是先氧化脱氨形成吲哚丙酮酸， 再脱羧转变成吲哚乙醛，最后醛基氧化而形成吲哚乙酸；二是是 首先脱羧形成色胺，然后氧化脱氨形成吲哚乙醛，最后转变为吲 哚乙酸；三是色氨酸首先转变为吲哚乙醛肟，进而形成吲哚乙腈， 在腈水解酶作用下转变为吲哚乙酸。第一条途径是最主要、最常 见的途径，其他两种途径只在少数植物中具有。此外，在根瘤农 杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和假单胞菌(Pseudomonas savastannai)中发现了哚乙酰胺途径。 牌-3-丙利根金径 NH 色险规规州 色氯酸单如购 IAN 时-乙时 e-3-丙作耀PA) PA配胞有】 /色氯TAM0 氧化精 候3乙AM -3-乙精AN 晚--乙履LAd 水解 AM水解构 000H 婴-乙酸LAA 除了依赖色氨酸的生物合成外，科学家发现了植物体内还有 不依赖色氨酸合成吲哚乙酸的生物合成途径。甚至除了生物合成 之外，植物体内游离的吲哚乙酸还可以通过其结合物的水解产生。 非色象酸依辅型生物合成途径 色氨酸氢基转移衡 除-3丙制酸 黄素单加氧酶 时噪 →色氨酸 嗓乙醛弱吲噪-乙精 (Trp 酰胺衡 时嗓乙能胺 醛氧化衡 色胶…→明噪乙醛 IAA的生物合成过程 吲哚乙酸如何水解的呢？植物组织中有一种吲哚乙酸氧化酶， 可以使吲哚乙酸氧化产生不活泼的物质一一吲哚醛和其他化合 物，如3-羧基甲基氧吲哚、3-亚甲基氧吲哚和3-甲基氧吲哚等。 为什么“尿泥”中的“吲哚乙酸”是“植物生长调节剂"呢？ 人体尿液中的“吲哚乙酸”有两种来源。 一条来源是，人体从食用的植物嫩叶等食物中摄取了一部分吲 哚乙酸，而由于人体缺少分解吲哚乙酸的酶，摄入的吲哚乙酸经 人体循环系统后进入了尿液，并排出体外，所以，这部分吲哚乙 酸究其来源是植物体内合成的。 另一条来源是，人体对色氨酸的氧化脱氨基代谢产物，或对 色胺的脱酸产物中，也会产生一部分吲哚乙酸，这部分吲哚乙酸 则是属于人体合成的。当然，不排除人体可能通过食用其他非植 物性食物，或其他途径产生吲哚乙酸。 正常人尿中排出的吲哚乙酸是极少的，但在苯丙酮尿症患者 或某些恶性肿瘤患者的尿中排出量会增高。因此，在医学上，测 定人体尿液中的吲哚乙酸含量变化有助于对一些病症的诊断。 蛋白质 苯丙氨酸代谢 苯丙氨酸 苯丙氨酸羟化酶头一 酪氨酸 BH4 甲状腺素 苯丙酮酸 多巴 /\ 黑色素 多巴胺 苯乙酸苯乳酸正羟苯乙酸 ↓ 肾上腺素 “尿泥生根”是因为“尿泥”中的吲哚乙酸在起作用，而这些吲 哚乙酸有一部分是人体合成的，更贴合“植物生长调节剂”的概念范 畴。