第十一章植物的衰老脱落与休眠.pptVIP

第十 一章 植物的衰老、脱落与休眠(3/50) 第一节 植物的衰老 一.植物衰老的概念、类型与意义 1.概念：植物的器官或整体的生命功能衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程。 2.衰老的类型 （1）整体衰老:如一次结实植物的衰老。（2）地上部分衰老: （3）脱落衰老:脱落性器官的衰老。（4）渐进衰老:多年生植物的整体衰老。 牵牛花的衰老 3.衰老的意义 是物种在个体水平上的新陈代谢，物种在代谢中进化，在代谢中更新和发展。 是物种在长期的系统发育中所形成的对 于不良环境的生理适应。有利于保存和延 续种族的发展。 二.衰老的形态特征： 黄化;生长减缓;先端萎缩。 三、植物衰老时的生理生化变化 1.激素代谢失常 促长类激素合成减缓,抑制类激素合成加强，生长速度下降至停止。 2.物质代谢失衡 特点:多种物质合成代谢↓，分解代谢↑。 核酸、蛋白质总含量下降, RNA比DNA下降更明显。 但与水解酶的mRNA 仍在合成；水解酶的活性增强。 3.细胞膜结构异常 ⑴膜脂肪酸饱和程度增高，脂肪酸链延长，流动性降低→由液晶态→凝固态→失去弹性,易受损→半透性不同程度丧失→细胞器解体。 ⑵磷脂在各种磷脂酶的作用下水解,产生胆碱和多元不饱和脂肪酸，后者与氧气作用进一步形成自由基、醛、烃等有害物质。 4.细胞器异常甚至解体 膜脂、膜结构的破坏及蛋白质的减少，使细胞器破裂或扭曲变形，数量减少，功能失常。（线粒体扭曲-解体，内质网.核糖体减少，核膜裂损，液泡膜、质膜解体，溶酶体破裂。 牵牛花瓣皮层细胞的衰老过程（p242） 5.呼吸失常 ⑴速率失常,先升后降或失去稳态，或出现类似呼吸高峰的特征; ⑵呼吸商变化,呼吸基质由糖转变为氨基酸; ⑶氧化磷酸化解偶联 , 产生ATP减少。 6.光合速率下降 叶绿素含量及a/b比值下降,叶绿体外膜消失，类囊体膜解体。 7.植株抗逆性整体下降。 菜豆衰老叶片中的生理生化变化 三.植物衰老机理 (一)营养与衰老 认为是生殖器官的出现使养分亏缺导致衰老。 依据:一次结实植物开花后死亡;不断摘除生殖器官可延缓衰老。 但是即使补充充分的营养或不断摘除花果,也只能延缓衰老, 并不能阻止衰老；雌雄异株植物的雄株不结实,但并不能避免衰老. 说明：衰老是有着特定属性的生命过程的一个必然阶段。任何物种都有不同的寿命范畴。 (二)核酸与衰老 认为是核酸的结构出错或含量不足引发衰老。 1.差误理论 认为复制、转录、翻译过程中的错误导致出现错误蛋白，无功能蛋白的积累导致衰老。 2.核酸降解 核酸的分解大于合成，使核酸含量下降。 (三)自由基与衰老 认为自由基对生物大分子结构的破坏是造成衰老的主要原因。 1.自由基的概念：指具有不配对电子的原子、原子团、分子或离子。 生物自由基：生物自身代谢产生的自由基。 氧自由基： 无机氧自由基： 如O2ˉ·、OH· 、 有机氧自由基：如 RO·(脂氧自由基) 非氧自由基：CH3 ·、蛋白质自由基等。 活性氧：H2O2、 1O2(单线态氧) 不是自由基，但有类似自由基的作用，氧自由基也属于活性氧。 2.自由基的特点: ⑴极不稳定，寿命极短，只能瞬时存在; ⑵化学性质极活泼，有极强的氧化还原能力，容易导致被攻击物结构的破坏; ⑶具有连锁反应特性，反应一启动，便会进行下去，不断引发新的自由基产生，直至被清除或自由基之间碰撞结合而猝灭。 因此,认为生物体自由基产生和清除的失衡，自由基对生物大分子的破坏是衰老的主要原因。 3.生物体内自由基的产生: 细胞壁和所有细胞器都可以产生自由基。 (1)叶绿体：NADP+不足时，以O2为电子受体，产O2 · ˉ；激发态叶绿素将能量传给分子氧，形成 1 O2。 (2)线粒体：呼吸链发生电子漏产生自由基。 (3)其它：单电子的氧化还原；共价键的断裂等. 4.自由基对生物大分子的伤害（p245） ⑴造成生物大分子的氧化或还原; ⑵通过加成反应破坏大分子结构; ⑶通过夺氢反应,使生物大分子转化成大分子自由基,如蛋白质自由基,核糖自由基; ⑷ 膜脂过氧化物降解成MDA，破坏膜结构; ⑸ MDA使蛋白质发生分子内交联或分子间交联, 其结构被破坏,导致功能丧失。 加成反应 (四)内源激素与衰老 认为两类激素的产生失衡是植物衰老的主要原因。ETH和ABA是引发衰老的激素， ETH可增加膜的透性，引起呼吸加强，消耗呼吸基质增多,但产生ATP减少；还可以加速活性氧的产生; 有人认为植物体内存在着死亡激素，如JA和MJ 就有明显的促进衰老的作用。 四.植物衰老的调节 (一)生境条件对衰老的调控 1.温度 高温和低温伤害都可引发自由基产生,引发衰老，高温的作用更明