问答题 简述IAA在植物体内极性运输的机理。
【正确答案】IAA在植物胚芽鞘、幼茎及幼根中的运输方向是由顶端向基端,形态学上端的IAA只能运向形态学下端,这就是IAA的极性运输。极性运输的机理可以用Goldsmith提出的化学渗透极性扩散假说解释。该假说认为:生长素的极性运输与细胞质膜上生长素流入载体(auxin influx carriers)和生长素流出载体(auxin efflus carriers)的不对称分布有关。生长素流入载体AUX1蛋白定位于细胞的上端质膜上,生长素流出载体包括PIN蛋白和PGP蛋白,PIN蛋白定位于细胞的基端质膜上。PGP蛋白是非极性的,均匀分布在细胞质膜上。PIN蛋白介导生长素外向运输时,必须与PGP蛋白协同作用(见下图)。
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生长素的极性运输过程为:细胞内的生长素以IAA-形式在化学势的推动下。经过位于细胞基部质膜上的PIN蛋白从细胞内单向输出,IAA-进入细胞壁空间后即被质子化为IAAH,IAAH可以经过位于细胞上部质膜上的AUX1蛋白或经过扩散过程通过细胞壁,顺着其浓度梯度进入其下部相邻的细胞内。在下部细胞内部。由IAAH脱质子化产生的IAA-通过扩散或由细胞质流输送至该细胞的基部,再一次被该细胞基部的PIN输送至细胞壁空间。这一过程反复进行,IAA即顺序通过纵向排列的细胞柱向形态学下端运输。在此过程中,位于质膜上的H+-ATPase不断地将H+从胞内泵出,以防止H+在胞内积累,并维持细胞壁酸性环境和适宜的跨膜电势。
【答案解析】