维普资讯 http://www.cqvip.com ・ ２６ ・ 生物学教学２００２年（第２７卷）第７期 及被发现的过程。研究性问题一方面需要学生通过自 己动手，探索出研究对象的未知属性、持征以及活动规 律；另一方面需要学生相互合作，共同探讨，寻求解决 问题的方法。 ６探索性 研究性问题侧重于生物学事实和结论的产生与发 展的过程，而不是问题的答案。它显示出为什么要这 佯做和怎样做的思维过程，突出问题解决的探索环节 格拥几丁质酶硇生物学作用 陈 龙 （河南省周口师范学院生物学系４６６０ｏ０ ） 几丁质酶广泛存在于多种生物中，包括含有其底 物几丁质的真菌、昆虫等生物中，也存在于不含几丁质 的植物中。在植物中，几丁质酶不仅存在于被子植物 中，也存在于裸子植物中。在植株中，几丁质酶分布于 恨、茎、叶、花、果实、种子等器官中，其中种子中的酶活 性高于其它器官。在正常情况下，植物中几丁质酶活 性较低，但经病原物侵染等锈导因子诱导，活性会迅速 升高，它主要通过水解病原菌的细胞壁以抵御侵害。 近年来，由于其抗真菌的作用而倍受关注。 １植物几丁质酶的生物学特性 植物几丁质酶主要水解几丁质多聚体的ｉ３～１，４一 糖苷键，产生Ｎ一乙酰氨基葡萄糖寡聚体。据水解切 口位置的不同，该酶可分为内切酶和外切酶。几丁质 酶的分子量一般较低，介于ｌ２～５５ｋＤ之间，多为单体 分子，呈酸性或碱性，其等电点介于ｐＨ３～ｌ０之间。以 几ｒ质为底物时，其最适ｐＨ一般为６左右，但变化幅 度较宽，对热稳定，多数在５５℃以下能长时间保持活 性。特殊的儿丁质酶不仅具有几丁质酶的活性，还有 其它的酶活性，如有的具有溶菌酶活性，有的能催化转 糖基反应。几丁质酶通常可被多种不相关的诱导因子 所诱导，这些诱导因子包括病毒、细菌、真菌、真菌细胞 壁组分、脱乙酰儿丁质、乙烯、水杨酸、重金属、紫外光、 昆虫取食机械损伤等。诱导可以发生在不同的组织器 官中，包括胚、种子、子叶、恨、茎、叶、花、愈伤组织悬浮 细胞、原生质体等。 ２植物几丁质酶的生物学作用 ２．１抑制真菌生长 几丁质酶可抑制真菌菌丝生长 和孢子萌发。现已证明，提纯的几丁质酶能抑制２０多 种病原和非病原的真菌菌丝生长和孢子萌发，主要是 通过水解真菌的菌丝生长端点来抑制真菌生长。通过 降解菌丝生长端部新合成的几丁质，破坏菌丝顶端生 长，使其顶端细胞壁变薄，继而发生球状突起，最后原 生质膜破裂。几ｒ质酶不同的同工酶形式对真菌的作 用不同。Ｉ类几丁质酶分布于液泡中，在体外有强烈 的抑制真菌生长作用。当入侵的病原菌破坏植物细胞 壁后，Ｉ类几丁质酶被释放出来，水解菌丝细胞壁、抑 制孢子萌发。尤其与ｉ３—１，３葡萄糖、核糖体失活蛋白 等共同存在时，其抑菌作用更为强烈。Ⅱ类几丁质酶 在细胞外的细胞间隙中，可通过分解病原菌的几丁质， 产生作为激发子的几丁质寡聚体，而诱导周围细胞对 病原菌作出反应。促使胞内几丁质酶的含量升高。 ２．２抑制细菌生长 Ⅲ类几丁质酶大多数为兼具几 丁质／溶菌酶的双功能酶，可分解细菌细胞壁的肽聚糖 而抑制细菌的生长和。从豌豆根中分离到的一种 分子量为２７ｋＤ的酸性几丁质酶即兼具溶菌酶活性。 一般认为，几丁质酶对细菌没有致死作用。 ２．３抗虫作用 昆虫围食膜中含有几丁质，几丁质酶 作用于围食膜而影响昆虫的消化。同时昆虫取食植物 后，可诱导植物产生几丁质酶，从而进一步发挥其抗虫 作用。从豇豆属植物中分离出的一种分子量为２２ｋＤ 的几丁质酶，既能阻止２种使多种植物患炭疽病的真 菌的发育，又能影响豇豆象鼻虫的正常发育。从珍珠 草分泌液中分离出的一种几丁质内切酶能抑制昆虫ａ 一淀粉酶活性，能有效地抑制蝗虫等虫类的消化。将 菜豆几丁质酶基因导入马铃薯中，蚜虫取食后，其生殖 能力显著降低。 ２．４参与植物的发育 植物几丁质酶在同种植 物的不同发育阶段基因的表达不同，不同组织器官中 酶活性及同工酶种类或含量也是不同的，说明几丁质 酶参与了植物生长发育的。一些几丁质酶同工酶 形式只在特定的器官、特定的发育时期存在。在正常 的烟草花中至少存在５种酸性几丁质酶，其中２种主 要存在于萼片、花瓣中．而另外的存在于除雄蕊、雌蕊 以外的其它部位中。黄瓜中一个Ⅲ类几丁质酶ｍＲＮＡ 表达仅在萼片、花瓣、雄蕊中积累，其ｍＲＮＡ水平变化 与开花期有关．从开花期到衰老期ｍＲＮＡ表达水平最 高。葡萄果实成熟过程中一个Ⅳ类几丁质酶仅存在于 果实中，而在叶、根、种子中不存在。 ２ ５ 参与共生固氮作用 在植物共生固氮作用中，根 瘤菌通过侵入植物体内形成根瘤而固定气态氮以供给
