书城教材教辅中学化学课程资源丛书-化学趣闻
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第44章 何时能人工合成“植物受害激素”?

有些植物中含有一生中对付害虫的“秘密化学武器”——蛋白质酶抑制剂,它能抑制害虫体内蛋酶的生理活性,扰乱蛋白质酶的生理活性,扰乱蛋白质的正常代谢发,使害虫大伤元气,甚至死亡。

可惜的是,在大多数植物中,这种“化学武器”含量甚微,常不足以置害虫于死地。1971年科学家发现,当一棵马铃薯少数叶子受过虫害以后,所有叶子中的蛋白酶抑制剂含量升高。后来,在其他近40种植物中也发现了这一现象。

这是什么原因呢?科学家做了一系列生理化学实验,结果表明,这些植物受虫害以后,在受伤部位便会产生一种神秘的化学物质,它像激素一样能诱导合成蛋白酶抑制剂,故将这种物质称为蛋白酶抑制剂诱导因子,又称为“植物受害激素”。

植物受害激素如何诱导蛋白酶抑制剂的产生呢?科学家们发现这种激素有两大“绝招”:一是受害激素将信息传给细胞核,细胞核再把受害信息通过信息核糖核酸“告诉”核糖体,在核糖体这个“车间”中合成蛋白酶抑制液,二是受害激素能使一种称是促进蛋白酶抑制剂的合成,这样受害激素通过羧基肽酶这个“手”增加了蛋白酶抑制剂。

但是,对大多数植物来说,在受害激素驱使下形成的蛋白酶抑制剂含量很低,仍免不了遭受虫害的厄运,只有少数植物中蛋白酶抑制剂含量较高,才能杀死害虫。然而植物受害激素这种神奇的作用,给予人们一个新的启示:目前农业上消灭害虫的办法仍然是喷洒农药,这种办法容易造成环境污染,危害人类,如果能人工大量合成植物受害激素来取代化学农药,岂不是件有益的创举!

目前,科学家还不了解这种激素是怎样产生的,也不了解它在起作用过程中每一个生物化学反应细节,更不了解它的化学组成和化学结构。有人发现受害激素属于糖类,由几个低聚糖和多聚糖组成。但它具体由哪些糖组成以及它的确切的化学结构,目前都不清楚。