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植物的手性.ppt

花匠小妙招
2025-09-24 22:50

植物的手性

自然界中缠绕植物的茎和攀援植物的卷须，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？学习了“通电螺线管”的知识，同学们到植物园观察牵牛花茎的缠绕方向和生长方向，到农田里观察四季豆等缠绕植物的茎、卷须缠绕方向与生长方向规律。他们用手比画着茎、卷须的缠绕方向，联想到课本中“通电螺线管中电流方向和N、S极的关系”，高兴地说：“这与通电螺线管中电流的方向和N、S极关系一样。”“大自然真是如此美妙、和谐！”“老师，自然现象和科学之间是有联系的，对吗？” 植物缠绕方向之谜（1）牵牛花、金银花等攀援植物有一套非凡的本领，这就是能够依附支架，利用茎尖的“运动”不断向上爬攀。就拿牵牛花来说，它茎的项端10－15厘米一段，由于各个方向的表面生长速度不一致，能在空中不断改变自己的位置，而且始终以一定的方向旋转着，并以此为半径，在一圆周内遇到依附物后，就会把依附物缠绕起来，以此攀向高处去争取阳光和雨露。（2）有趣的是，大多数植物的“转头运动”是有一定方向的，如金银花、菟丝花、鸡血藤等始终向右旋转，牵牛花、扁豆、马兜铃、山药等则向左旋转缠绕向上，而何首乌却是“随心所欲”地转头，有时左旋，有时右旋。（3）那么，这些缠绕茎植物为什么会有固定的缠绕方向呢？（4）科学家最新研究表明，植物旋转缠绕的方向特性，是它们各自的祖先遗传来来的本能。远在亿万年以前，有两种攀援植物的始祖，一种生长在南半球，一种生长在北半球。为了获得更多的阳光和空间，使其生长发育得更好，它们茎的顶端就紧紧随时朝向东升西落的太阳。这样，生长在南半球植物的茎就向右旋转，生长在北半球植物的茎则向左旋转。经过漫长的适应、进化过程，它们便逐步形成了各自旋转缠绕的固定的方向。以后它们虽被移植到不同的地理位置，但其旋转方向的特性被遗传下业而固定不变。而起源于赤道附近的攀援植物，由于太阳当空，它们就不需要随太阳转动，因而其缠绕方向没有固定，可随意旋转缠绕。（5）分清作物的左旋、右旋在实践中具有重要意义。若错把左旋植物以右旋方式缠绕在支架上，则很快就会自行脱落；若缠绕的方向与其习性相同，则会缠得更紧，顺利向上攀援，生长发育良好。第一组：了解了植物的手性藤本植物在生长的过程中，它们的缠绕方向和生长方向有左手性和右手性的规律，也有的是无手性的。达尔文还写过《攀缘植物的运动和习性》，书中列出一张表，描述了42种攀缘植物，其中只有11种具有左手性。多数藤本植物茎蔓的螺旋是右手性的，如牵牛、杠柳、扁豆、大苍角殿( Bowiea volubilis ，也叫博威花)、金灯藤( Cuscuta japonica )、蝙蝠葛、萝藦、北马兜铃( Aristolochia contorta )、猕猴桃、葛藤、金鱼花( Mina lobata )，落葵( Basella rubra ，即木耳菜)，常青油麻藤( Mucuna sempervirens )，野毛豆( Glycine soja )，那藤( Stauntonia obovatifoliola )等。无手性的藤本植物有凌霄、扁担藤、三叶地锦、长春花等。第二组：了解了日常生活中的螺旋现象●??? 杯中搅动后的水流●??? 洗衣机中的水流●??? 湍急的江面上形成的旋涡●??? 肆虐的龙卷风●??? 海螺、螺蛳的外壳●??? 螺丝钉●??? 盘山公路●??? 卫星云图——热带气旋●??? 电风扇的叶片第三组:拓展地了解了微观世界和宇宙空间●??? 在《从肥皂泡到液晶生物膜》一书中写道：“地球上所发现的生物氨基酸分子多见于左旋，一切天然的蛋白质都由左旋型氨基酸组成。而由这些左旋分子组成的蛋白质和遗传物质DNA却多数都有右手螺旋结构。一些生物，如螺旋形细菌、蔓生植物向上盘绕以及海螺等均以右旋占绝大多数。” （湖南教育出版社“科学家谈物理”丛书之一，1994年作者：欧阳钟灿刘寄星第127-128页） ●????? 在药品当中，药品名称相同但手性构型不同时，药性也不同。如四米唑的左旋体是驱蠕虫药，而右旋体是抗抑郁药；甲状腺素钠的左旋体是甲状腺激素，而右旋体是降血脂药；如氯霉素分子向右旋有药性，向左旋则无药性；构成味精的谷氨酸钠分子左旋起调味作用，右旋则无调味作用等等（据苑可、戴立信，《科技术语研究》2002年2期）。 ●??一幅理想的彗星结构示意图，几乎集中了已知彗星的所有特征，如图是一大彗星，彗核在10公里左右，所以在望远镜中彗核是呈点状。通过望远镜还可看到从彗核伸出的螺旋状的物质喷流，向后延伸消失在彗尾之中。中新网1月14日电●??? 我们生活在银河系一个旋臂的外缘。因为天文学家不能超越这一有利地位并从太空俯视银河系，他们只能根据观测资料并凭工作经验从整体上猜测它的外貌。19世纪的望远镜观测结果，使科