2012年春高中生物第六章植物体内有机物的运输竞赛教.doc

第六章 植物体内有机物的运输 一、教学时数 计划教学时数 4 学时。 二、教学大纲基本要求 1. 了解植物体内有机物质的两种运输系统，即短距离运输系统和长距离运输系统； 了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度； 2. 了解韧皮部装载和卸出途径； 3. 了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系； 4. 了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系； 5. 了解同化物的分配规律和影响因素； 三、教学重点和难点 ( 一 ) 重点 1 ． 源和库、 P 蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强等概念。 2 ．韧皮部运输的机理。 3 ．光合细胞中蔗糖的合成，库细胞中淀粉的合成。 4 ．同化物的分配规律和特点。 5 ．影响同化物分配的因素。 ( 二 ) 难点 1 ．韧皮部的装载和卸出。 2 ．光合同化物的相互转化和调节。 本章主要内容： 1. 同化物的运输与分配????高等植物器官既有明确的分工又相互协作，组成一个统一的整体。叶片是进行光合作用合成光合产物的主要器官。光合产物（photosynthetic yield）是最主要的同化物（assimilate）。同化物的运输与分配过程，直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。作物的经济产量不仅取决于同化物的多少，而且还取决于同化物向经济器官运输与分配的量。1.1 同化物运输的途径 1.1.1 短距离运输????胞间运输有共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。????(1)共质体运输????主要通过胞间连丝，胞间连丝是细胞间物质与信息的通道。????无机离子、糖类、氨基酸、蛋白质、内源激素、核酸等均可通过胞间连丝进行转移。????(2)质外体运输????质外体是一个连续的自由空间，它是一个开放系统。????自由扩散的被动过程，速度很快。????(3)交替运输????物质在共质体与质外体间交替进行的运输称共质体-质外体交替运输。????在共质体与质外体的交替运输过程中，常需要经过一种特化的细胞，这种细胞称转移细胞。转移细胞在植物界广泛存在，其特征是：细胞壁与质膜向内伸入细胞质中，形成许多皱折，或呈片层或类似囊泡，扩大了质膜的表面，增加了溶质向外转运的面积。????囊泡的运动还可以挤压胞内物质向外分泌到输导系统，即所谓的出胞现象。????1.1.2长距离运输????实验证明，有机物质的长距离运输通过韧皮部的筛管。????环割树枝后，由于有机物质下运受阻，在切口上端积累许多有机物质，所以形成膨大的愈伤组织或瘤状物。如果环割较宽，时间久了，根系长期得不到有机营养，就会饥饿而死。“树怕剥皮”就是这个道理。????如果环割不宽，过一段时间，愈伤组织可以使上下树皮连接起来，恢复物质运输能力。????环割的利用：（1）增加花芽分化和座果率：开花期的果树适当环割，以阻止同化物的向下运输。????（2）促进生根：高空压条时进行环割可以使养分集中在切口处，有利于发根。1.2 同化物运输的形式????利用蚜虫吻刺法和同位素示踪法测知，蔗糖占筛管汁液干重的73％以上，是有机物质的主要运输形式，优点：①稳定性高，蔗糖是非还原性糖，糖苷键水解需要很高的能量；②溶解度很高，在0℃时，100ml水中可溶解蔗糖179g，100℃时溶解487g。③运输速率快。????筛管汁液中还含有微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸、多种矿质元素（K+最多）等。????少数植物除蔗糖以外，韧皮部汁液还含有棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等，它们都是蔗糖的衍生物。有些植物含有山梨醇、甘露醇。1.3 同化物运输的方向与速度????运输的方向：由源到库。双向运输，以纵向运输为主，可横向运输。????当纵向运输受阻时，横向运输会加强。????运输速度：一般约为100cm/h。????不同植物运输速度各异，如大豆为84～100cm/h，南瓜为40～60cm/h。生育期不同，运输速度也不同，如南瓜幼苗时为72cm/h，较老时30～50cm/h。运输速度还受环境条件的影响，如白天温度高，运输速度快，夜间温度低，运输速度慢。成分不同，运输速度也有差异，如丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸较快；而甘氨酸、谷酰胺、天冬酰胺较慢。????????有机物质在单位时间内通过单位韧皮部横截面积运输的数量，即比集运量（specific mass transfer,SMT）或比集运量转运率（specific mass transfer rate,SMTR），单位：g/cm2/h。???? ????大多数植物的SMTR为1～13g/cm2/h，最高的可达200g/cm2/h。??1.3.1同化