植物的生长激素

植物的生长激素 【植物的生長激素】 1. 生長素 --------促進芽鞘和莖細胞的延長,導致向光和向地性,(於莖頂製造) 2. 吉貝素 --------促進莖的延長(特別是矮種植物),可能也幫助打破種子和的休眠 3. 細胞分裂素 ---------促進細胞分裂,促進葉的擴大並延緩葉老化 4. 離層酸 ---------促進氣孔開閉:日照下光合作用旺盛,葉中CO2下降,鉀上升,水進入,膨壓增加,氣孔打開:當缺水時,離層酸產生,鉀下降,膨壓降低,氣孔關閉:,也可能刺激芽和種子的休眠 5. 乙烯 ----------促進果實的成熟,促進葉.花和果實的離層 6. 向光性----芽鞘頂端產生生長素IAA,藍光為最主要的刺激 7. 向地性----IAA的分布,根下側細胞對IAA較敏感,根冠作用(生長抑制劑)可 能使根下側生長較慢而向下彎曲 8. 向觸性—IAA和乙烯 9. 生物時鍾----生化基礎計時機制.例花的閉合,葉的睡眠運動,不受日照影響, 定時完成 10. 光周期----光敏色素(藍綠色的色素分子)吸收紅色光波(白天光照)時被開啟 轉為活躍(Pfr),吸收紅外光波時關閉轉為不活躍狀態(Pr) 11. Pfr控制種子的萌發.莖的生長.葉擴大.莖的分枝.及花.果實.種子形成【如遮 光時,植物將更多的資源運送到莖供其延長,而減少供應資源給葉 的擴大或莖的分枝】 12. 開花-------受低溫刺激:春化作用:如隔過了冬天後;或開花激素的影響, 由葉產生(葉接收長日照,短日照的訊號),與光敏色素有關 13. 葉.花.果的脫離----乙烯的作用,活化酵素作用,分解離層區組織細胞壁,另外 於生殖部位生長期間營養的抽取可能是對葉.莖或根老化的一種 刺激,有些植物開花和老化都是死亡訊號.如竹子開花【細胞分裂 素可使葉片的綠保持更久】 14. 休眠----當秋天接近,白晝遂漸縮短,很多常綠植物落葉植物以及非木本植物 的生長速度減緩或停止,芽的頂端分生組織停止產生新的莖和葉 細胞---芽變得更能忍受乾燥和低溫,除非到早春,芽是不再生長的 【長期黑暗:休眠條件:若被打斷,會抑芽的休眠】 15. 如何打破休眠-----低溫作用---吉貝素可打破休眠(離層酸延長休眠)-----和光 敏素激化(Pfr)有關 【訊號分子種類與來源】 1.內分泌腺體或細胞 分泌激素,藉血液運輸 昇糖素,胰島素等 2.神經分泌細胞 神經元分泌的的神經激ADH,催產素,TRH, 素,藉血液運輸 多巴明,腎上腺素 3.突觸神經元 分泌傳導物質 乙醯膽鹼,多巴明 4.區域調節細胞 區域性訊號分子:快速使前列腺素,組織胺, 用並消解: 神經生長因子 5.外分泌腺體或細胞 費洛蒙:標的在體外: 【二】內分泌系統 來源 分泌物 主要標的 作用 1. 腻垂體 後葉 【以一細長的(下視丘分泌神經元: 1.腎.貯水等器1. 使細胞外液(血液.組織液莖懸掛於下視1. 抗利尿激素(ADH) 官;血管壁平滑增加)增加有效血液量 丘底部的下:血管加壓素: 肌 方】 2.將腺體分泌的2. 催產素 乳汁移至細胞 外 前葉 1. 緊張時刺激腎上腺皮質分 1. 親腎上腺皮質素1. 腎上腺皮質 泌 :ACTH: 2. 刺激甲狀腺分泌甲狀腺素 2. 甲狀腺 2. 親甲狀腺刺激素 3. 幼年時期生長3. 卵巢 3. 親性腺素 A刺激濾泡生長,動情素分泌, 素太多會造巨 A.卵泡刺激素:FSH: 排卵,精子形成 人,太少會形 B刺激排卵,黃體形成,促進睪侏儒, B黃體刺激素:LH: 固酮分泌,刺激乳汁產生 成人期生長素 分泌過多會發 4.乳腺 4.刺激乳汁產生 生未端肥大症4. 泌乳素:PRL: 5.大部分細胞 5.促進骨骼肌肉生長,與蛋白頭腳下顎增5.生長素:GH: 質.脂質.醣類的合成和代謝有厚,上皮組織, 關 鼻,眼,瞼,唇,增 厚,前額與足 底皮膚增厚特 別明顯 2.腎上腺皮質 1.糖皮質酮 1.大部分細胞 1.使血糖上升,控制脂質,蛋白 質代謝,調節緊張 2.礦物皮質酮 2.腎臟 2.促進鈉的再吸收,鹽.水的平 衡 3. 性激素 3.一般細胞 3.性徵 腎上腺髓質 1.腎上腺素 1.肌肉.脂肪組織 1.刺激葡萄糖產生,使血糖上 升,增加心跳,速率及收縮力量 12.正腎上腺素 2.血管內平滑肌 2..促血管收縮或舒張;促交感 神經作用。 3.甲狀腺 1. 甲狀腺素 1. 大多數細胞 1. 調節醣類脂質的代謝以及 生長發育的功能(包括腻) 2. 降鈣素 2. 骨骼 2. 刺激由骨骼腎臟再吸收鈣 :降血鈣: 【甲狀腺官能不足】缺碘時會迼成甲【甲狀腺機能亢進】有心跳加 的成人會嗜睡,體重增狀腺腫大之甲狀快血壓上升,大量流汗骿重以 加,對無法忍受以及皮腺官能不足 及對熱無法忍受的症狀,神經 膚乾燥等症狀,於嬰兒緊張,煩躁,失眠 期會造成心智障礙 4.副甲狀腺 1. 副甲狀腺素:PTH: 1.骨骼.腎.腸 1.刺激鈣離子自硬骨中移出, (包埋於甲腺進入細胞外液 後方的表皮組2.增加腎鈣離子再吸收 織內) 3.促腸道吸收鈣離子 :升 血鈣: 5.胰島 1. 胰島素 1.除了腻中神經1. 降血糖,促細利用血糖,合 元及紅血球 成肝糖,蛋白質,貯存脂肪 2. 昇糖素 2.肝 2. 刺激葡萄糖生成,提高血糖 3. 補體素 3.分泌胰島素細3. 影響碳水化合物的代謝 胞 6.性腺 1. 睪固酮 1. 一般 1精子形成,生殖道發育.第二 性徵,影響生長發育 2. 動情素 2. 一般 2.卵子形成,子官內膜增厚,同 上 3. 黃體素 3. 子官,乳房 3為懷孕時預備,維持子內襯, 刺激乳房發育 7.胸腺 淋巴球.漿細胞 8.松果腺 性腺 抑制卵巢發育 ,松果腺:位於視丘上方,激素會抑制卵巢發育:光線,>松果腺 ?:。 ,胸腺:位於胸腔中,影響淋巴球的生成,與免疫有關:人類至成年期萎縮:。 ,胃泌素:當胃幽門部黏膜上之特殊細胞受胃禸食物刺激時會分泌胃泌素,功能是刺激胃 腺分泌胃液。 ,胰泌素:當酸性食物自胃轉入十二指腸時,便刺激該部黏膜之內分泌細胞分泌胰泌素, 刺激胰臟分胰液,刺淚肝臟分泌膽汁。 ,膽囊收縮素:當十二指腸黏膜之內分泌細胞受食糜中肱類、胺基酸及脂肪酸等刺時,會 分泌膽囊收縮素,刺激膽囊收縮,排出膽汁;亦刺激胰臟分泌胰液。 ,腎素:受交感神經及低血壓刺激時由近腎小球細胞分泌,促血管收縮的形成:促血管收縮,刺激腎皮質分泌留鹽激素,增加Na+之吸收,同時吸入水份使血量增加。 【心臟血液循環】 1. 心臟跳動的次序 竇房結:位於上腔靜脈進入右心房之處:自主性的引發細胞膜電位變化:約份鐘70-80次:---引起兩邊心房同時收縮---同時傳導至房室結:位於右心房底部:----興奮波傳至希氏束:傳導性肌肉細胞,自房室結離開廣泛分枝進入兩心室的內壁:----心室收縮 2. 紅血球---5000,000/mm3,無核,120天壽命,攜氧及二氧化碳 3. 白血球---5000--10000/mm3,有核,嗜中性球neutrophil:吞噬作用:,嗜酸 性球eosinophil:與過敏反應有關:,嗜鹼性球basophil:防止血液在血管中 凝固:,單核球monocyte:分化成巨噬細胞:,淋巴球lymphocyte:製造抗 體,破壞外來細胞: 4. 血小板---150,000--400,000/mm3,無核,來源是由巨核細胞:Megakaryocyte: 的細胞質脫落而成 5. 靜脈血回流的機制 -----心房血壓幾乎是0 -----靜脈管壁,有形成類瓣膜功能的皺褶,以防血液回流 -----本身平滑肌的收縮 -----周邊骨骼肌的收縮活動壓迫靜脈管壁驅使血液流動 -----吸氣時胸腔擴張壓迫腹腔,增加腹腔壓力,改變心臟與靜脈間的壓力梯 度 -----靜脈貯存約60%的血液量 -----血壓自主動脈起逐漸下降乃因血液循環時消耗能量以克服阻力 【演化的發生】 一. 遺傳變異是同種個體間的一個基本特性,並且是造成演化的原始\因素 二. 遺傳變異的原因 1. 基因突變:能創造出新的基因 2. 染色體異常 3. 減數分裂時,染色體間的獨立分配 4. 減數分裂時,發生遺傳物質互換 5. 具不同遺傳特性的配子互相結合 6. 人類可能產生10的600次方種在遺傳特性上不同的生殖細胞-----但全世界 人口卻少於10的10次方------找任兩個基組成的相同個體是不可能的------- 生物體的遺傳變異遠超過我們所預期 三. 哈帝-溫柏格定律--- 1. 在無外在擾亂因子的情形下,一個族群中不同基因型之機率將達到一平衡 狀態,並世世代代維持穩定 2. 此定律適用於一個進行有性生殖且無演化現象之理想化族群.由此推論得 知在下列情形下演化是不可能發生的(零演化) A. 無突變 B. 族群無限大 C. 與同種的任一其他族群隔離 D. 所有的基因型式皆具相等效力.生殖力和交配能力(即無選擇現象存在) E. 隨機交配 ,基因重組的本身僅使已存在的對偶基因重新組合,並不能改變那, 些對偶基因的機率 四. 演化---對偶基因機率的改變的過程 -----造成改變的因子有: 1. 基因突變:突變的累積---被另一個對偶基因掩蔽,無利害選擇或緊連著適應 非常好的基因因而被保留 2. 基因漂變----由於偶然的機會,使對偶基因的機率隨時間而產生不規則的變 動,在族群較小時,基因漂變能發揮最大的影響(foundereffect:美洲椋鳥;瓶 頸效應) 3. 基因流動---由於遷入或遷出,使對偶基因流入或流出族群,---其有助於減少 經由其他演化上的因子所引起而存族群間的遺傳變異。 4. 天擇作用---有些生物個體在某些情況下更適合於生存及繁殖,而生物不同 的表現型是建立在遺傳基礎上,所以與這些有利的表現型相關的對偶基因, 在族群中將有增加的趨勢, 五. 達爾文的天擇說 1. 在任何族群中,出生的子代比能存活到生育年齡的子代多:生物潛能: 2. 族群中的成員,在形態以及行為上皆不相同,並且多數的變異是可以遺傳的 3. 某些遺傳特質比其他的更能適應,也就是說,它們增加了某些個體在普遍環 境下生存及繁殖的機會 4. 因為具有適應性特質的個體有較大的生殖機會,在每一個新的世代中,其子 代在具有生殖能力階層,有逐漸增加其比例的趨勢----稱之為差異性生殖能 力 5. 天擇作用乃差異性生殖能力的結果,在族群中,適應性良好的特質在機率上 將增加,因其攜帶者在連世代中將有較高比例的子代 . 天擇作用模式----- 六 1. 穩定性選擇----鱟:二億五仟萬年來幾乎沒有敓變: 2. 方向性選擇----蛾的體色,昆蟲的抗藥性 3. 分裂性選擇----雌蛾擬態而雄蛾保持原種特性以便雌認同瓣識 4. 性別選擇-------雄性為達到交配生殖以產生子代的優先利益,演化取向吸引 雌性的身體特色或鳴叫模式,雖然同時也易引起獵捕者的注意 七. 種的演化-----當個體間趨異性大到在自然的情況下,使其再也不可能成功地 交配時,我們便認為這些族群形成了不同的種 --------生殖隔離:造成演化不可逆的步驟: 1. 機械隔離:如柱碩長度與花粉管長的組合 2. 配子隔離:配子間的吸引力 3. 時間上的隔離:不同植物生殖季節不同,如13年蟬與17年蟬 4. 行為上的隔離:不同物種求偶的模式不同 5. 雜交後代不具生殖力或生命力低 ----------同地種化:多倍體植物 ----------異地種化:地理隔離 【演化學說的發展】 一. 早期博物學家認為:一種生物自被創造起就已是十分完美而不需要有新的構造與型式;有所謂生物創造中心的說法。 二. 十九世紀初比較解剖學的新發現 1. 鯨.人.蝙蝠都具有兩個翅,雖然其大小.外形.功能有別,但前肢位於身 體相似的部位.有相似組成及相似的胚胎發育。 2. 蛇不具四肢,但卻具有相當於腰帶:提供後肢附著骨骼構造:的骨骼 構造 3. 豬的側生腳趾:看似無用:。 4. 化石中的生物遺蹟顯示物種由下層地質向上層改變的過程。 5. 動植物分布有地域的差異,有些卻僅侷限在某處。 三. 達爾文的發現 1. 祖父是醫師兼博物學者.環境優沃 2. 八歲時狂熱收集貝瞉.十歲專注於研究昆蟲及鳥類.十五歲喜歡打獵釣 魚及觀察大自然.進進大學攻讀醫.後轉而研究自然的歷史.前往劍橋,與 植物學家漢斯露學習.其為達爾文安排參加由一位地質學家帶領的探險 隊,擔任船上的自然學家---獵犬號 3. 五年航行.的觀察與記錄.獲得幾項線索: ,。犰狳與類狳犰的化石。 ,。南美洲海許多不同地方中相同種類的族群,這些族群中生物在各種 特徵上均有改變:如大小,外形,顏色及行為.當兩個族群地理位置很 靠近時,這兩個族群的差異並不會很大,而當地理位置相差較遠時,他 們之間的差異有時會大到使我們認為是兩個不同的種。 ,。加拉巴圭群島,每個島上都有各式各樣生物,各島有獨有的雀類,每種 雀類因環境食物種類不同,而有不同形狀喙。生物是分別創造於不同 島上嗎?或這些不同雀類是由一種最原始的雀類演化而來, ,。馬爾薩斯:牧師兼經濟學家:人口論的啟發---大自然用最慷慨自由 方式散播生命的種子,但郤較吝嗇給他們生活所需的空間及營養必 需品來供養他們,因此族群數過多時就會彼此競爭有限的環境資源 ,。以人工培育白鴿說明物種間的變異及人工選擇作為自然選擇:天擇: 的模型----- ,。他認為由於天擇的執行,子代數會遠超過最終能成長至可繁殖期的成 體數,個體變異---影響個體是否可獲得更多的資源或對週遭的掠食 者獵物或其它同類有更好的應對之策,適者生存,生存者有機會繁衍 後代,親代特徵是可遺傳的,子代性狀比例因而改變。 【系統發生與種外演化】 一、 演化學說最成功之處在於其提供了一個骨架以解釋為何現存的生物在形 態及功能上雖然如此不同,但在生化及分子生物學上郤又如此相似 二、 演化作用法溤空創造出新的生物,而其進行乃是藉著修改已經存在的生物 體之基因組成,也就是說,他們之間具有極密切的關係 三、 演化關係形成的世系,以系統樹:演化樹:的形式表示,其最未端的葉所 代表的種,才是真正的實體,其餘小枝,大枝等都不存在,而是我們附加 在種上面表示親疏遠近關係的類別 四、 物種的形成有兩種理點:傳統漸近說:例有孔蟲類的化石證據:、標點說 :例馬的化石証據:;較多化石例証顯示,當新種出現時,外型即產生了 變化,而極少中間型存在 五、 以脊椎動物為例:鰓裂在所有脊椎動物的胚胎發育中被高度保留,因為影 響這些早期發育的突變可能都被淘汱。而影響脊椎發育的突變:如使其更 長,更短或生長速率快慢:,造成脊椎體節肌肉數目的增減,進而影響神 經血管的發展,有助於解釋今日各種脊椎動物的演變:比較形態學:趨同 演化,趨異演化;比較生化學:中性突變基因:定義分子時鐘:: 六、 種外演化 ,〃 輻射適應 ,〃 減亡與取代 七、 地質演進與生物群的發生時間:非優勢階段: ,〃 古生代 寒武紀,細菌類。原生生物類。真菌類 奧陶紀,魚類。蕨類及相關植物。 志留紀,陸生無脊椎動物。 泥盆紀,裸子植物。兩生類 石炭紀,爬蟲類 二疊紀,海洋爬蟲類 ,〃 中生代 三疊紀,哺乳類 侏儸紀,鳥類 白堊紀,開花植物 ,〃 新生代 第三紀,海洋哺乳類 第四紀, 【生命的起源與演化】 一、 早期的地球與大氣層 ,〃 宇宙大爆炸,灰塵及氣體所組成的濃雲漫延了數兆公里 ,〃 雲層冷卻,粒子彼此吸引 ,〃 約,,億年前,雲層本身發生了收縮並成為扁盤狀在空中盤旋 ,〃 密度高的圓盤中心,溫度極高,氫。氦。原子之間互相碰撞,進行核 融合???太陽形成 ,〃 地球和其它行星也漸漸形成 ,〃 三十八億年前??地殼極薄,地殼內部融化過程所產生的氣體被迫逸 出外部:原始的大氣層,極可能像現在的金星或火星,氧氣非常稀少, 不到大氣的百分之一,恰有利於胺基酸及核酸的形成: ,〃 地表冷卻,水蒸氣凝結成水,下雨降至地面,沖刷岩石,礦物鹽剝落, 形成含鹽的小湖:地球與太陽距離的恰到好處: ,〃 生命起源的有機物合成:胺基酸及核酸的形成: ,〃 生命形成的過程: ,，在無生命的環境下,自發形成脂質,碳氫化合物胺基酸,蛋白質,核酸 ???，DNA之演化,蛋白質RNA系統形成??脂質球體之形成 ???，DNA,RNA,酵素及其它蛋白質 ???，自我複製系統被封閉在一個具差異通透性及保護性的脂質球體中 ???，具有膜的原生細胞 ???，活的細胞:約三十五億年前: ???，早期的原核生物:異營。厭氧細胞: ???，自行消耗環境中的有分機分子以獲得營養 ???，發酵作用以獲得ATP ???，光合作用菌:自營性:出現,產生大量氧氣,生命不再能自然發生, ???，大量的氧氣對原來的厭氧菌造作極大的挑戰,有氧呼吸開始出現 二、 原始的原核生物分三個方向演化: ??真細菌:真正的細菌,包括如藍細菌之類能行光合作用者,葉綠體與粒 線體的共生起源,後來有部分併入真核生物體內: ??古細菌:絕對厭氧性,包括早烷菌,親鹵素菌,嗜熱酸菌: ??urkaryotes:被假定為真核生物早已滅絕的祖先: 三、 地球及其上的生命的演化摘要 距今百萬年計 主要發生事件 太古:4,600-3800: 行星的起源。接著為冷卻作用及隕石襲擊。地殼,海洋和大氣形成 代和:3,800-2500: 大陸形成,化學演化進行,生命開始發生,原核生物和無氧的代謝途徑出現 原生大陸飄移在進行中。大氣的氧變很豐富 :2,500-570: 代 大陸在赤道附近分裂,具有堅硬部分的後生動物出現。大約有,,,,寒武紀:570-550: ,,門存在,單純海域中,藻類,腕足類和三葉蟲優勢物種 早期大陸:Gondwava:向南移,珊瑚,海百合,腕足類,軟體動物,早 期魚類進行主要的輻射演化。會游泳的節肢動物,頭足類出現。海洋環奧陶紀:550-425: 境趨向多變性。 【大毀滅減少,,,已知科】 Gondwava越過南極。有頷魚類進行主要的輻射演化。維管束陸生植物志留紀:425-405: 出現 古 生 Gondwava向北移,赤道附近的陸塊聚集而形成Laurasia.魚類繼續輻射代 演化。 泥盆紀:405-345: 兩生類出現,沼澤植物孕育發展。 【大毀滅減少,,,已知科】 Gondwava向Laurasia移動,封閉了Tethys sea。昆蟲和兩生類進行主要石炭紀:345-280: 的輻射演化。爬蟲類出現。孢子植物佔有優勢。裸子植物出現。 Pangea形成,先形成淺的熱帶海洋,現在形成了世界性的海洋。 二疊紀:280-230: 單弓類,獸形類和裸子植物進行主要的輻射演化。:海洋爬蟲類: 【大毀滅造成海洋生物,,,的科和,,,種消失,對陸地影響少】 Pangea極穩定。海洋再度充滿生機,腹足類,甲殼類,魚類輻射分佈。 嵌齒龍類和恐龍類進行早期的輻射適應。兩生類還衰。哺乳類出現。裸三疊紀:230-181: 子植物為優勢種。:海洋爬蟲類: 【大毀滅造成海洋生物減少,,,的科】 中 生 Pangea開始分裂。海洋資源,生物開始豐富而且多變化。恐龍進行主要侏儸紀:181-135: 代 的輻適應。鳥類出現:類似鱷魚的爬蟲類後代:。裸子植物為優勢種。 Pangea繼續分裂。廣闊的內海形成。海洋資源極為豐富。條鰭魚類進行 白堊紀:135-65: 主要輻射適應,昆蟲和恐龍進一步的輻射分佈。被子植物和蛇類出現。 【大毀滅造成海洋生物減少,,,的科,並使所有恐龍消失】 Laurasia分裂,印度,澳洲向北移,阿爾卑斯山脈,喜瑪拉雅山脈,安第三紀:65-1.65: 第斯山脈,落磯山脈形成。開花植物進行主要的輻射分布,另外昆蟲。:古始漸中鮮: 蛇類,鳥類和哺乳亦開始繁衍。草原形成,一系哺乳類興起。人類起源:新世: 新 於此。 生 第四紀 北美洲和南美洲形成。經歷數次冰河期的循環。大型哺乳類減亡。人類代 :1.65-現在: 興起 :更新世: :現代世: ,出現在二億五萬年前:在始祖鳥之前七千五百萬年:,像牛一般大小的化石骨 骼:像小恐龍,命名為Protoavis:,具有像鳥一樣的耳朵和眼窩,骨頭上有附羽 毛的小節,推測可能是鳥類一億年前始進行它們不同演變時,最早的過渡型式 之???此想法在目前純為理論。