1. 脱落酸是什么化学物？

脱落酸，简称 ABA，是一种天然存在的植物激素。

 化学分类：属于萜类化合物，具体是15碳的倍半萜羧酸。

 化学结构：其分子结构包含一个环己烯环和一个侧链，末端为一个羧基。这个结构决定了其疏水性和手性。

 存在形式：天然ABA是右旋的，即(+)-ABA，是具有生物活性的形式。人工合成的通常是外消旋混合物，即(±)-ABA，其中只有一半有活性。

2. 脱落酸的化学物理性质与生理功能

化学物理性质：

 溶解性：ABA是一种弱酸，难溶于水或石油醚，但易溶于碱性水溶液、甲醇、乙醇、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂。这一性质对其在生物体内的运输和材料制备中的负载方式至关重要。

 稳定性：对光敏感，尤其是紫外线照射下容易异构化而失活。对热相对稳定，但在强酸或强碱条件下可能分解。

 分子量：264.32 g/mol。

生理功能：

ABA被誉为植物的“胁迫激素”或“休眠信号”，主要功能包括：

 调节气孔关闭：在干旱、盐碱等逆境条件下，ABA迅速积累，诱导保卫细胞失水，从而使气孔关闭，减少水分蒸腾，这是其最核心的功能之一。

 促进休眠与抑制生长：诱导种子和芽的休眠，抑制种子的萌发，并抑制植物的营养生长，使植物能够度过不良环境。

 响应逆境胁迫：除了干旱，还在应对低温、高温、盐害、病虫害等胁迫中起关键作用，激活一系列抗逆基因的表达。

 促进衰老与脱落：促进叶片、果实等器官的衰老和脱落。

3. CY5-脱落酸是什么？在材料中起什么作用？

CY5-脱落酸 是一种化学合成的荧光探针。

构成：它由一个脱落酸分子和一个CY5荧光染料分子通过化学键共价连接而成。

 CY5染料特性：CY5是一种花青素类荧光染料，在~650 nm的红光区有很强的吸收，在~670 nm发射荧光。这个波长范围对生物组织的穿透能力较强，且自发荧光干扰小。

 在材料中的作用：

CY5-ABA本身不是一个独立的“材料”，而是一个功能性的追踪工具。它的主要作用是：

可视化示踪：利用CY5发出的明亮荧光，研究人员可以在激光共聚焦显微镜等设备下，直接、实时地观察ABA在植物组织、细胞甚至亚细胞器（如保卫细胞）中的分布、运输和积累动态。

受体定位与研究：通过观察CY5-ABA与植物细胞的结合位点，可以帮助定位和研究ABA受体蛋白的位置和功能。

药物传递研究的模型：在开发新型农业化学品或纳米载体时，CY5-ABA可以作为模型药物，用于评估载体系统对ABA的负载、运输和释放效率。

总结来说，CY5-ABA将ABA的生物学功能与CY5的光学特性结合在一起，使原本“看不见”的激素过程变得“可见”。

4. 两个材料（CY5和脱落酸）是如何构建组合在一起的？

CY5和ABA是通过化学合成的方法，通过一个稳定的共价键连接在一起的。这个过程通常涉及有机合成化学，具体步骤如下：

官能团修饰：

首先，需要对ABA分子和CY5染料分子进行适当的化学修饰，为它们“安装”上能够相互反应的官能团。

ABA分子上最常被修饰的位点是羧基。可以通过化学反应将其活化，或者将其与一个含有氨基的“连接臂”分子相连。

CY5染料的商业版本通常本身就带有一个活性基团，如 N-羟基琥珀酰亚胺酯、马来酰亚胺或叠氮基团等，专门用于与生物分子偶联。

偶联反应：

将修饰后的ABA与活化的CY5在适宜的条件下（如中性或弱碱性缓冲液、室温或低温避光）混合。

 最常见的反应是酰胺键的形成：ABA的羧基（经过活化或通过连接臂的氨基）与CY5-NHS酯反应，脱去N-羟基琥珀酰亚胺，形成稳定的酰胺键。

 反应式示意：ABA-COOH + CY5-NHS → ABA-CONH-CY5

纯化与鉴定：

反应完成后，混合物中会包含目标产物CY5-ABA、未反应的原料、副产物等。

通过高效液相色谱、柱层析等方法进行分离纯化，得到高纯度的CY5-ABA。

最后使用质谱、核磁共振等技术确认其分子结构和纯度。

总结

脱落酸：是一种关键的植物激素，调控植物的抗逆性和生长发育。

CY5-脱落酸：是一个人工合成的荧光探针，由ABA和CY5染料通过化学偶联（如形成酰胺键）构建而成。

功能：它本身不作为一种农用材料，而是作为强大的科研工具，用于实时、可视地研究ABA在植物体内的吸收、运输和作用机制，也为开发智能农业材料（如控释ABA的纳米载体）提供了关键的评估手段。