探究植物向光性的内因

植物向光性的内因在于生长素的不均匀分布。当单侧光照植物时，茎尖背光侧的生长素浓度高于向光侧，导致背光侧细胞伸长更快，使植物向光源弯曲。实验显示，将燕麦胚芽鞘尖端遮光，弯曲现象消失；切去尖端后，即使光照也不弯曲。生长素在植物体内运输具有极性，只能从形态学上端向下端运输，这一特性确保了植物对光刺激的定向反应。

植物细胞中的光敏色素感受红光和远红光，触发信号传导链。光受体蛋白激活后，改变细胞膜上的离子通道活性，引起钙离子内流，激活蛋白激酶，最终影响生长素转运蛋白的定位与活性。拟南芥突变体实验证实，PIN蛋白家族负责生长素的极性运输，这些蛋白在细胞膜上的不对称分布决定了生长素的运输方向，从而控制植物的生长方向。