论述植物体内活性氧的平衡。
 
【正确答案】活性氧(ROS)是较O2的化学性质更为活跃的O2代谢产物及其衍生的含氧物质的统称,包括超氧阴离子自由基、羟自由基(·OH)、单线态氧(1O2)和过氧化氢(H2O2)。 在正常代谢过程中,植物体内会产生ROS。例如,在植物光合作用中,叶绿素吸收光能后,会迅速将光能传递到反应中心,发生光化学反应。叶绿素吸收光能后成为激发态的叶绿素,激发态叶绿素通过能量转移和光化学反应等方式回到基态,称为猝灭。如果没有及时猝灭,激发态叶绿素就会与环境中的分子氧作用,产生单线态氧。植物体内生物大分子的降解会导致ROS的释放。氧在参与新陈代谢的过程中会被活化成活性氧。在逆境条件下,植物的活性氧的产生增加。 活性氧具有很强的氧化能力,活性氧的大量积累必然导致对细胞的伤害,如活性氧对许多大分子的结构具有破坏作用;活性氧促进许多重要酶,如Rubisco和谷氨酰胺合成酶等的降解;诱导脂质过氧化反应,影响膜的结构和功能;加速乙烯的生成;参与衰老基因表达的信号转导过程等,从而促进植物的衰老。活性氧还对蛋白质和核酸产生破坏作用。 在正常情况下,植物体内的活性氧的产生和清除处于动态平衡。植物体内活性氧的清除机制包括酶系统和非酶系统。酶系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)、谷胱苷肽还原酶(GR)等。在酶保护系统中,SOD处于核心地位。非酶系统是指生物体内具有清除自由基和活性氧功能的一些非酶物质,如抗坏血酸、类有胡萝卜、谷胱甘肽等。类胡萝卜素可以直接猝灭单线态氧。
【答案解析】[考点] 植物的光保护,植物衰落的调控,逆境胁迫对植物的影响。 植物细胞内存在活性氧的产生和清除系统,调控植物体内活性氧的平衡。