生长素是如何促进细胞伸长的?

【参考答案】

生长素促进植物细胞伸长的机理有两种假说：即酸生长理论和基因活化学说。
①酸生长理论的要点是：生长素与质膜上的受体质子泵(ATP酶)结合并导致其活化；活化了的质子泵消耗能量(ATP)，将细胞质内的H⁺泵到细胞壁中去并使胞壁环境酸化；在酸性条件下，H⁺一方面使细胞壁中使酸不稳定的键(如氢键)断裂，另一方面(也是主要方面)使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加，从而使连接木葡聚糖和纤维素微纤丝之间的键断裂，细胞壁松弛，可逆性增加；细胞壁松弛后，细胞的压力势下降，导致细胞的水势下降，细胞吸水，体积增大而发生不可逆增长。
②基因活化学说认为：生长素与质膜上或细胞质中的受体结合；生长素-受体复合物诱导IP₃产生，IP₃打开细胞器的Ca²⁺通道，释放液泡中的Ca²⁺，增加胞质Ca²⁺水平； Ca²⁺与CaM结合，激活相关的蛋白质；活化的蛋白质因子与生长素结合，形成蛋白质-生长素复合体，转移进入细胞核，诱导相关的基因表达，合成有关的蛋白质(或酶)，进一步合成组成细胞质和细胞壁的物质，引起细胞的生长。