植物的向光性 向光性是植物的器官对一定方向射来之光线的刺激，发生反应所诱发的生长活动。因为茎背光的一侧生长素较多而生长快，向光的一侧生长素较少，生长则较慢，于是茎的顶端便朝向光源生长。户外生长的植物，茎的各部所受阳光相同，生长素分布均匀，茎便直立生长。户内生长的植物，向户外的一侧受到光照较强，茎部便向光源弯曲，叫向光性。

植物的向光弯曲与生长素在向光面与背光面的不均匀分布有关。单方向的光照会引起生长素向背光面移动，以致引起背光面比向光面生长快，而表现向光弯曲。生长素向背光面移动的原因可能与光照引起器官尖端的不同部位产生电势差有关。向光面带负电荷、背光面带正电荷，弱酸性的生长素阴离子被正电荷吸引移向背面。

我们取任何一种幼苗，把它横放，数小时后就可以看到它的茎向上弯曲，而根向下弯曲，这种现象称为向重力性。

向重力性的机理：根横放时，平衡石沉降到细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放钙离子到细胞质内，钙离子和钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多钙离子和生长素，影响该侧细胞的生长。

又，请看这个：

生长素与植物的向性运动

植物的向性运动与外界单向刺激引起生长素分布不均有关。常见几种向性运动产生的机理如很后之图所示：

理解向性运动的原因，需要注意以下几个方面：（1）生长素的合成部位在尖端。（2）尖端感受单侧光的刺激部位，使生长素分布不均匀（向光侧少，背光侧多）。（3）生长和弯曲的部位在尖端下面的一段。因此，植物的生长、弯曲情况就依尖端下面一段的生长素分布来判断（对于茎，生长素多的一侧生长快，生长素少的一侧生长慢，结果生长并弯向慢的一侧；对于根，正好相反）。（4）根的向水性是由于向水侧细胞中所含自由水较多，代谢旺盛，生长素由背水侧更多的移到向水侧，而根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制其生长，故使向水侧生长慢，背水侧生长快，从而表现出根的向水性。

植物的根总向下长，茎总向上长，其原因是什么？

植物的根总是向下生长，茎总是向上生长，这主要是跟地心引力的单向作用是有联系的，所以也被叫做向地性。

植物都有属于自己的生长习性，把一株植物放在水平的地方不动，经过很多天，它的植物根会向下生长并且弯曲，这也就叫做正向地性生长，茎会向上弯曲也叫做负地性生长。植物中有一种生长素叫做植物激素，能够促进植物的生长，如果激素浓度过高，生长的速度会有所抑制。植物在生长的过程中，生长素的浓度是有着重要作用，浓度不同反应也不同，会发现生长素浓度如果特别的低，根部的生长就会促进而植物平放的时候，因为跟地心引力有关系。

生长素可能会向下侧移，并且植物的进步和侧面生长浓度过高，长得就比较快，当根部下面没有生长素会抑制生长，所以生长在上面的要比侧面的要慢，而根尖也是向下弯曲的。这些都是有科学依据的，跟植物的相对性息息相关，因为细胞中含有淀粉里面都有细胞，器当淀粉处于细胞很底处组织，就会变成横置的方向生长，而淀粉转移到新的部位，就会释放出一些营养物质，而植物的生长速度又会有所改变。

当植物的细胞里面，蛋白与钙结合之后，细胞膜上面的生长素降就会变成另外两种物质，根据同样的方式钙的生长激素穿过细胞之后，就会在组织的很底端，这样植物的向地性生长模式就开始了。而植物的相对性作用也是非常明显的，跟地心引力的方向是一样的，只有这样植物才能够深入泥土中生根发芽，耕地上的固体植物也有着一些联系，并且能从土里面吸收所需要的矿物盐和水分，很后进行阳光吸收，从而达到光合作用。

很少有人去思考，植物的枝干为什么往上长，根却往地下扎。我们知道，人很容易分辨方位，因为人有一套非常复杂的感觉系统，那么，植物怎么分清方向呢。植物也有感觉器官吗。目前，科学家希望借助空间科学，揭示植物的生长奥秘，这是达尔文也没有找到答案的深奥问题。

当花盆中的植物长到一定的高度后，如果把花盆倾斜，植株仍会朝上生长。这一现象引起科学家的极大兴趣。

科学家们首先想到的是重力，他们从物理学角度认为，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这一切又是由谁来决定的呢。达尔文无法做出更进一步的解释。

1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特做了一个实验，他使植物的胚芽鞘一面受光，另一面对着无光的黑暗处。结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐朝着有光的方向弯曲。后来，温特从胚芽鞘中分离出一种植物生长素，它具有促使植物生长的功能。当胚芽鞘受到光照时，生长素就聚集到遮荫的一侧，而生长素的积累使遮荫部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，导致植物生长弯曲。于是温特认为，植物茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布造成的。

许多植物的生长都有向光性，但在北半球许多森林中的树木，其主干都是笔直朝上生长的，而太阳从来没有在它们的正上方光顾过，况且有些树木还是从一些被埋在见不到阳光的土壤里萌发出来的。

温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家又发现植物根总是朝着地心引力的方向生长。

植物根总是朝着地心引力的方向生长，通过植物生长素在根细胞里不同的分布来实现，于是这些科学家提出，也许有一种被称为“平衡面”的重力感应物流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。可是这种“平衡面”究竟属于何物。又是如何起作用的呢。科学家们一时无法知晓。

科学家认为，重力在植物的方向感知方面充当了某种重要角色，并且影响着植物的诸多表现行为，但植物究竟怎样“感觉”到重力的牵引，并以何种方式回应重力的牵引作用尚不清楚。重力的牵引是如何导致植物在生长过程中的生化反应变化，又成为科学家感兴趣的研究内容。

近年来，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯以及同事提出了新的理论：无机钙对于植物的生长方向起着举足轻重的作用。他们在研究中发现，植物在弯曲生长过程中，无论是根冠下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙。

那么，无机钙又是如何使植物辨别方向的呢。埃文斯解释说，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，在重力的作用下，淀粉体就会把内部的钙送到根冠下侧。这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物就不会按正常的方式去生长。同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这说明，无机钙对植物生长方向起着不可忽视的重要作用。

植物受到单方向的外界刺激之后，会发生单方向的反应，植物学中称为“向性”。叶子受到阳光的照射，就会朝着阳光的方向生长，叫做“向光性”。根和茎对于地心引力的单向作用，发生向地或背地的生长，叫做“向地性”。地球引力为什么会使根和茎发生反向的弯曲生长呢？一种被广泛认可的解释是：根和茎的向地性弯曲是一侧生长较快，另一侧生长较慢的结果；两侧生长快慢不同与植物分泌的生长素浓度有很密切的关系；而生长素浓度的不同又同地心引力单向作用关系密切。生长素是一种植物激素，浓度低时促进生长，浓度高时抑制生长。根和茎的生长对生长素浓度的反应不同；生长素浓度低时促进根生长，浓度高时抑制根生长，但却促进茎生长，浓度更高时则抑制茎生长

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