植物生理学 第六章 同化产物的运输与分配.docxVIP

第六章：同化产物的运输与分配 第一节植物体内有机物质的运输一、有机物运输的途径 （一）短距离运输：是指细胞内以及细胞间的运输，距离在微米与毫米之间。 .胞内运输：分子扩散、原生质环流、细胞器膜内外的物质交换、囊泡的形成及囊泡内含物的释放。 .胞间运输 （1）共质体运输：通过胞间连丝的运输。 （2）质外体运输：细胞壁、细胞间隙、导管中运输。 （3）质外体与共质体之间的运输（物质进出质膜的运输） （二）长距离运输是指器官之间、源库之间的运输，需要通过输导组织，距离从几厘米到上百米。 植物体各器官之间的物质需通过输导组织进行长距离运输。 输导组织（维管束）中的木质部和韧皮部为物质长距离运输的两条主要通道。 环割法：叶片生成的物质可以通过韧皮部向下输送；根部可以通过木质部向上输送物质。 蒸汽环烘实验同位素示踪法横向运输（侧向运输）物质运输的一般规律 盐类等无机物：由木质部上运；由韧皮部下运；糖等有机物： 由韧皮部上运或下运；含N有机化合物：由木质部或韧皮部上运；春季树叶展开前，糖等有机物：由木质部上运。； 组织与组织之间：物质通过被动或主动转运侧向运输；也有例外。 二、同化产物运输的主要形式蜘虫吻刺法：筛管直径20—30 um,蛎虫口针可准确地插入筛管吸取韧皮部汁液。切断口针, 韧皮部汁液可源源不断地从切口端流出，流出的速率基本与韧皮部内物质运输的速率相似。 收集汁液分析成分。 主要形式： 碳水化合物：蔗糖（主要形式），绵子糖，水苏糖和毛蕊花糖。 有机酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸等。 氨基酸和酰胺：特别是Glu、Asp、Gin和Asn。 磷酸核甘酸和蛋白质：如蛋白激酶、硫氧还蛋白、遍在蛋白（与蛋白质周转有关）等。 植物激素：乙烯除外。 糖醇：如甘露醇、山梨醇等。 无机离子：如钾、磷、氯等。阳离子中K+最多，可能与有机酸共同维持筛管汁液的离子平 衡；阴离子中不含NO3-。 ATP：说明运输过程需要能量供应。 为什么蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式？ 蔗糖及其它一些寡聚糖是非还原糖，它们在化学性质上具有较还原糖更大的稳定性；蔗糖水 解时能产生相对高的自由能。 由于蔗糖是一种分子小、移动性大，化学性质稳定，且含有高水解.自由能的化合物，因此它 适合进行韧皮部运输。 三、同化产物运输的度量.速度：植物体内有机物的运输速度比扩散速度快，以cm/h表示。 不同植物存在差异，范围30--150 cm/h。不同生育期不同，幼龄快；随物质种类而异。 2.比集运量（SMT）：有机物在单位时间内通过韧皮部单位横截面的数量。 韧皮部运输的特点1、韧皮部物质运输的方向源：指产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶，萌发种子的子叶或胚乳。 库：指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种子等。 源库的概念是相对的，可变的（如幼叶是库，但当叶片长大长足时，它就成了源。）物质运输的方向：由源至库2、源库运输的特点就近运输：源向距其最近的库输送同化物。 同侧运输：源向与其通过维管束直接联系的库输送同化物，如叶片通常向位于其下方或上方 的幼叶或花果。输送。 第二节有机物运输的机理一、有机物在韧皮部装载：是指光合产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。 筛分子-伴胞复合体（筛分子+伴胞）筛分子：筛板一筛孔一R蛋白（胞间联络束），无细胞核、液泡膜、微丝、微管、高尔基体和核糖体，有质膜、线粒体、质体和光面内质网。 伴胞：有细胞核、细胞质、核糖体、线粒体等。 与筛管结合紧密，有大量的胞间连丝相连。 为筛管提供物质和能量（ATP）构成筛管伴胞复合体（SE/CC）,用作转移细胞，参与同化 物的装卸。 韧皮部装载要经过3个步骤： 1、白天，光合形成的磷酸三碳糖从叶绿体运到细胞质，晚上可能以葡萄糖形式离开叶绿体, 后转变为蔗糖（其它运输糖）；2、叶肉细胞蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近；（约只有2—3个细胞直径）3、筛分子装载，即有机物运入筛分子和伴胞。 磷酸三碳糖从叶绿体中运到细胞质CytosolCytosol Cytosol Cytosol CytosolLeucoplastsAmyloplasts *Triose phosphates 3-PGATriose phosphates 3-PGA 2-PGAPhosphorno/pyruvatc ,Triose phosphates 3-PGA 2-PGA Phosphoeno/pyruvate MalateGlucose 1-phosphate 、Glucose 6-phosphateOuter Inner envelope envelopeStroma? Cytosol Leucoplasts Amyloplasts * Triose phosphates 3-PGA Triose phosphates 3-PGA 2