薛　崗

自從接觸《生物學(xué)》這門課程后，我就非常熱愛這門學(xué)科。為什么含羞草的葉片受到刺激時(shí)它會(huì)“彎腰低頭”害羞起來?為什么向日葵金黃色的圓盤總是朝著太陽(yáng)微笑?為什么捕蠅草會(huì)像機(jī)靈的青蛙一樣捕捉葉子上的昆蟲?這些都是生物電的功勞。更有意思的是，如果我們把一個(gè)生長(zhǎng)的植株橫向或倒立放置時(shí)，莖端彎曲后永遠(yuǎn)向上生長(zhǎng)，根永遠(yuǎn)向地生長(zhǎng)。帶著好奇和疑問，我查閱了相關(guān)的資料，原來植物發(fā)芽后在處于直立狀態(tài)時(shí)，對(duì)稱的兩側(cè)之間不產(chǎn)生電位差，但如果保持水平狀態(tài)，則下側(cè)對(duì)上側(cè)可產(chǎn)生10mV的正電位差，這種現(xiàn)象稱為“地電效應(yīng)”。

通過實(shí)驗(yàn)來研究植物芽的“地電效應(yīng)”。開展鈣離子積累的實(shí)驗(yàn)研究，解釋地電效應(yīng)產(chǎn)生的原因及過程。

1選用顆粒飽滿、均勻的玉米、小麥、豌豆和黃豆4組(每組20粒)種子，并用80％的酒精浸泡消毒10分鐘，再用蒸餾水反復(fù)沖洗至干凈。然后將種子均勻放在下面鋪有吸過飽和自來水濾紙的帶孔塑料筐上，1組1個(gè)塑料筐，并在溫度20℃、相對(duì)濕度為80％的黑暗中培養(yǎng)。植物芽去除頂端后，對(duì)地電效應(yīng)的影響研究。測(cè)定其豎直和水平放置時(shí)的地電效應(yīng)數(shù)值。

生長(zhǎng)素和鈣離子對(duì)植物芽地電效應(yīng)的產(chǎn)生都具有非常重要的作用。當(dāng)植物芽水平放置時(shí)，受到重力的影響，其鈣離子向下側(cè)運(yùn)輸、積累。這個(gè)過程中需要消耗大量的能量，生長(zhǎng)素的作用就在于促進(jìn)細(xì)胞的呼吸作用產(chǎn)生大量能量，加速鈣離子向下側(cè)的運(yùn)輸、積累，進(jìn)而引起地電效應(yīng)。鈣離子在下側(cè)面的積累又吸引更多的生長(zhǎng)素到芽的下側(cè)面。沒有生長(zhǎng)素或植物芽尖端就沒有能量來完成鈣離子向下側(cè)的運(yùn)輸、積累，也就不能產(chǎn)生地電效應(yīng)。

通過實(shí)驗(yàn)，我們可知地電效應(yīng)的成因有3個(gè)要素：生長(zhǎng)素、重力和鈣離子。它們分別扮演著各自的角色。啟動(dòng)地電效應(yīng)這個(gè)植物生命運(yùn)動(dòng)的鑰匙是重力，為這個(gè)植物生命活動(dòng)過程提供能量的是生長(zhǎng)素，電位差的直接產(chǎn)生者是鈣離子。這3個(gè)要素齊心合力，共同作用，就形成了所謂的“地電效應(yīng)”。