同化物的运输、分配及信号传导

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1、第六章同化物的运输,分配及信号传导一个器官不能自给自足植物体各部分间的物质运输与分配第六章同化物的运输,分配及信号传导第一节植物体内有机物质的运输系统*第二节韧皮部运输的机理第三节光合同化物的相互转化（自学）*第四节同化物的分配及控制*第五节植物体内的信号传导第一节植物体内有机物质的运输系统一、短距离运输细胞内及细胞间的距离以微米与毫米计算的运输二、长距离运输器官间和源库之间的需要通过输导组织进行的，距离以厘米或米计算的长距离运输。一、短距离运输系统1.胞内运输指细胞内、细胞器间的物质交换。有分子扩散、微丝推动原生质的环流、细胞器膜

2、内外的物质交换，以及囊泡的形成与囊泡内含物的释放等。2.胞间运输指细胞之间短距离的质外体、共质体以及质外体与共质体间的运输。①质外体运输②共质体运输胞间运输途径示意图实线箭头---共质体途径，虚线箭头---质外体途径A----蒸腾流B----同化物在共质体-质外体交替运输C----共质体运输正常态、开放态、封闭态3.质外体和共质体间的运输即为物质进出质膜的运输l物质进出质膜的方式转移细胞（TransferCell）在共质体与质外体途径的交换中，起活跃的转运物质的特化细胞•胞壁凹凸，乳胞间连丝内突壁头状突起；质膜转移细胞折叠，胞质浓，

3、筛分子内质网，线粒体丰富，ATP酶活薄壁细胞性高二、长距离运输系统－维管束系统（1）木质部（Xylem）（2）韧皮部（Phloem）筛管（SieveTube）筛板（SievePlate）筛孔（SievePore）伴胞（CompanionCell）伴胞筛管1.维管束的功能(1)物质长距离运输的通道(2)信息物质传递的通道(3)两通道间的物质交换(4)对同化物的吸收和分泌(5)对同化物的加工和贮存(6)外源化学物质以及病毒等传播的通道(7)植物体的机械支撑研究物质运输途径和速度的方法：•环割试验•同位素示踪法•显微注射技术•分子生物学技

4、术蒸汽环割正常状态下的物质流蒸汽环割处理处理后的物质流同位素示踪法可用几种方法将标记物质引入植物体Ø①根部标记32P、35S等盐类以便追踪根系吸收的无机盐类的运输途径；Ø②让叶片同化14CO2，可追踪光合同化物的运输方向；Ø③将标记的离子或有机物用注射器等器具直接引入特定部位。l图植物体内运输途径试验的示意图l将韧皮部和木质部剥离后插入蜡纸或胶片等不通透的薄物制造屏障，以防止两通道间物质的侧向运输。同位素示踪2.长距离物质运输的一般规律：3.韧皮部运输由筛管、伴胞和筛板薄壁细胞组成的伴胞筛管的细胞质中含有多筛管伴胞种酶，如和糖酵解有

5、关筛孔的酶，胼胝质合成酶，还含有韧皮蛋白(phloemprotiein,P-蛋白)和胼胝质等。韧皮蛋白－P-蛋白是被子植物筛管分子所特有的运输性蛋白，可利用ATP水解释放的能量推动微管，对筛管内同化物的运输起推动作用。相当于胞间连丝，有助于胞间同化物的运输，对筛管分子有保护作用胼胝质(callose)是一种以β1,3-键结合的葡聚糖。筛管分子-伴胞复合体(sieveelementcompanioncell,SE-CC)SE-CC在筛管吸收与分泌同化物以及推动筛管物质运输等方面起着重要的作用。三、同化物运输速率（TransportR

6、ate）（一）有机物质的运输速度一般约为100cm/h。（二）有机物质的运输速率单位时间内通过单位韧皮部横截面的数量，即比集运量（SMT）或比集转运速率（SMTR：specificmasstransferrate）。1单位时间内转移的物质量（gh)SMTR＝2韧皮部的横截面积(cm)V：流速（cmh1)＝VC单位：g·cm-2·h-1。3C：浓度(gcm）（三）韧皮部运输的特点（1）速度快：平均1m/h（2）韧皮部汁液成分复杂、不均一（3）筛管具有较高的正压力势-溢泌现象（4）同时双向运输（5）韧皮部的运输依

7、赖于细胞的生命活动的需能过程呼吸强度高；呼吸抑制剂；酶；观察氧化磷酸化作用与运输的关系第二节韧皮部运输的机理一、研究韧皮部同化物运输的方法收集韧皮部汁液的方法测定韧皮部运输速度的方法新技术的应用1.收集伤流液:a.压力室法b.吻针法2.测定韧皮部运输速度的方法Ø放射性同位素示踪技术。常用的同位素是14C。Ø利用染料分子作为示踪物3.新技术的应用制空种皮杯Ø(1)共聚焦激光扫描显微镜能对完整植株体内韧皮部同化物(包括韧皮部装卸)基本情况进行直接影像观察；Ø(2)空种皮技术此法适用于豆科植物。同化物在空种皮杯中卸出的途径Ø(3)微注射法

8、：(4)分子生物学技术将编码绿色荧光蛋白(GFP)的基因导入病毒基因组内，这样可直接观察病毒蛋白在韧皮部中的运输。图给大豆种子注射激素的示意图l微量进样器须插入两片子叶之间，左侧种子可作为对照二、韧皮部运输的物质有机物浓度糖蛋白质氨基