第六章同化物的运输与分配选编.ppt

维持植物整体性 传导信息 对经济产量的影响 病毒侵染，传播以及外源物质运输的途径;§6-1 植物体内物质的运输系统 §6-2 韧皮部的物质运输 §6-3 韧皮部运输的机理 §6-4 同化物的配制 §6-5 同化物的分配及其控制;第一节 植物体内物质的运输系统;一、短距离运输系统;胞内跨膜运输:跨细胞器膜的运输，如光呼吸途径中，磷酸乙醇酸、甘氨酸、丝氨酸、甘油酸分别进出叶绿体、过氧化物体、线粒体。;在内质网和高尔基体内合成的成壁物质由高尔基体分泌小泡运输至质膜，然后小泡内含物再释放至细胞壁中等过程均属胞内物质运输。;（二）胞间运输 指共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。 ;共质体(symplast)： 由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连，构成一个相互联系的原生质的整体（不包括液泡）。;共质体、质外体交替运输;1 质外体运输 质外体中液流的阻力小，物质在其中的运输快。 质外体没有外围的保护，其中的物质容易流失到体外。 另外运输速率也易受外力的影响。;物质进出质膜的方式有三种： (1)顺浓度梯度的被动转运，自由扩散和协助扩散； (2)逆浓度梯度的主动转运，需要消耗代谢能以及传递体的参与，包括一种物质伴随另一种物质而进出质膜的伴随运输； (3)以小囊泡方式进出质膜的膜动转运 内吞、外排和出胞。 ;膜动转运 ;结构特点： 细胞壁及质膜内突生长，形成折叠片层。 功能: 1 扩大质膜的表面积,增加物质质膜内外转运的面积; 2 质膜折叠有利于囊泡的形成,同样有利于质膜内外物质运输。;二、长距离运输系统;2、维管束的功能;（二）物质运输的途径;（2）同位素示踪法;图 X 显示溶质在韧皮部中分布模式的全植株的放射自显影。 向一大豆植株的幼叶（箭头）连续施加可在韧皮部中运输的放射性磷（如K2H32PO4），其在24小时后放射自显影。溶质向植物的生长部位运动，经过成熟的，蒸腾（光合反应）的叶片。（A和B中成熟叶片中的光标记可能代表从根中再循环的32P） ;2、物质运输的一般规律;3、韧皮部运输; 胞间连丝(plasmodesmata)的三种状态： （1）正常态：结构固定，能允许小分子物质通过。 （2）开放态：内部结构解体，扩大为开放的通道，能允许较大分子通过。 （3）封闭态：通道被堵塞，阻止物质外运，造成细胞间的生理隔离。;某些分子的半径和分子量 4nm 和 6nm,代表了胞间连丝的孔径 ;胼胝质(callose)是一种以β1,3-键结合的葡聚糖。正常条件下，只有少量的胼胝质沉积在筛板的表面或筛孔的四周。;第二节 韧皮部的物质运输;韧皮部运输物质的主要形式;二、同化物运输的方向和速率; 例：马铃薯块茎与植株地上部由韧皮部横切面为0.004cm2的地下蔓相连，块茎在50天内增重230克，块茎含水量为75%，则此马铃薯同化物运输的质量运输速率为 MTR=230×(1-75%)/(0.004 ×24 ×50) =12( g?cm-2?h-1）;第三节 韧皮部运输的机理;（一）装载途径;（二）装载机理;支持蔗糖–质子共运输假说的证据： 1、韧皮部汁液的pH值比质外体中高。 2、汁液中含ATP。 3、SE-CC复合体的质膜常保持负的膜电势。 4、 SE-CC复合体的质膜上有蔗糖载体蛋白。;图 蔗糖运输体SUC2定位到韧皮部的伴胞上 （A）拟南芥茎横切面上SUC2的免疫荧光定位（箭头所指）。木质部的荧光是非特异性的自发的荧光。（B）通过透射光观察的与A中相同拟南芥茎的同一个切面。P 韧皮部 X 木质部;图 蔗糖载体SUT1在筛管分子（Se）的定位 （A）马铃薯茎干纵切面中SUT1的免疫荧光定位。SP 筛板 n 细胞核 （B）马铃薯叶柄横切面中通过银染增加的SUT1的免疫金定位;2、共质体装载的机理;聚合物陷阱模型 叶肉细胞光合作用中产生的蔗糖和肌醇半乳糖苷通过胞间连丝从维管束鞘细胞扩散进入中间细胞后，在中间细胞中蔗糖被用于合成棉子糖和水苏糖因而被消耗掉，这样就维持了蔗糖从维管束鞘细胞到中间细胞的顺浓度梯度的运输，同时由于合成的棉子糖和水苏糖具有较大的分子量而无法通过扩散经胞间连丝回到维管束鞘细胞，而中间细胞和筛管分子间的胞间连丝的较大通透性可以允许中间细胞中合成的棉子糖和水苏糖扩散进入筛管分子，这样被运输的糖（棉子糖和水苏糖）在中间细胞和筛管分子中就会提高。 ;“聚合物捕捉模型(多聚化截留机理)”;聚合物陷阱模型推论 (1)蔗糖在叶肉细胞中的浓度应该高于中间细胞； (2) 棉子糖和水苏糖合成所需的酶应该位于中间细胞； (