植物体内有机物质的运输与分配

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1、第六章植物体内有机物质的运输与分配Chapter6TransportandpartitioningofAssimilatesinplants第一节植物体内同化物的运输系统Section1TransportSystemofAssimilatesinPlants短距离运输长距离运输胞内运输胞间运输共质体运输质外体运输交替运输韧皮部筛管一、短距离运输系统（ShortDistanceTransportSystem）（一）胞内运输：主要方式有扩散、原生质环流、细胞器膜内外的物质交换。（二）胞间运输共质体运输质外体运输交替运输转移细胞：在交替运输过程中，需要一种特化的薄壁细胞对

2、物质起转运过渡的作用，又称转运细胞。转移细胞韧皮部木质部细胞壁向内突起返回二、长距离运输（LongDistanceTransportSystem）经环割方法证明，有机物质主要通过韧皮部运输，无机物质主要通过木质部运输。具体的说有机物是通过韧皮部的筛管运输的。成熟筛分子和伴胞(sieveelement-companioncell,SE-CC)的结构P-蛋白：亦称韧皮蛋白，是被子植物筛管细胞所特有的，利用ATP释放的能量进行摆动或蠕动，推动筛管内有机物质的长距离运输。第二节同化物运输的形式、方向和速率Section2Form，directionandRateofAssi

3、milateTransport一、同化物运输的形式（AssimilateTransportForm）蔗糖是植物体内有机物运输的主要形式用蚜虫吻刺法和同位素示踪法等测知，蔗糖是筛管的汁液中的主要成份。①溶解度很高(0℃时，179g/100ml水)。②是非还原性糖，很稳定。③运输速率很高。④具有较高能量。主要运输形式:蔗糖？（1）占90%（2）蔗糖优点：∴适于长距离运输蚜虫吻刺法棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖，山梨醇、甘露醇等。微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸★矿质元素（K+最多）韧皮部汁液表6-1烟草和羽扇豆的筛管汁液成分含量烟草／mmolL-1羽扇豆／mmolL-1

4、蔗糖460.0490.0氨基酸83.0115.0钾94.047.0钠5.04.4磷14.0镁4.35.8钙2.10.16铁0.170.13锌0.240.08PH7.98.0返回二、同化物运输的方向（AssimilateTransportDirection）库（sink）：代谢库，指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种子等。源（source）：即代谢源，指产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶、萌发的种子的子叶或胚乳。源库向上向下双向横向三、同化物运输的速率（AssimilateTransportRate）1、有机物质的运输速度被运输的有机物在单位时间

5、内所移动的距离，可用同位素示踪法测得，通常以cm·h-1表示。运输速率随着植物的不同、生育期的不同有明显差异。2、有机物质的运输率：这是指有机物质在单位时间内通过单位韧皮部横截面的数量，即比集运量（specificmasstransfer，SMT）或比集转移率（SMTR），常用g·cm-2·h-1SMTR=单位时间内转移的物质量/韧皮部横截面积1—13gcm-2h-1第三节同化物的运输机理Section3TransportMechanismofAssimilate源库装（loading）运（transfer）卸（unloading）韧皮部（phloem）一、韧皮部装

6、载（PhloemLoading）1、装载特点：①逆浓度梯度进行；叶肉细胞的蔗糖浓度为20mmol/L，Ψs为-1.3MPa。筛管-伴胞复合体（SE-CC）的蔗糖浓度为800mmol/L，Ψs为-3.0MPa。②需能过程；③具有选择性。2、装载途径：共质体、交替途径装载途径两条①共质体途径，胞间连丝→伴胞→筛管★②交替途径，叶肉细胞→质外体→伴胞→筛管分子（共质体—质外体—共质体途径)合成部位有机物胞间运输筛管源叶中韧皮部装载途径叶肉细胞质膜胞间连丝筛管分子伴胞韧皮部薄壁细胞维管束鞘细胞共质体最小的叶脉细胞壁CO2CO2筛管内[H+]低PH8.5筛管外[H+]高PH5

7、.5蔗糖在韧皮部装载示意图糖—H+协同运输模型3、装载机理二.有机物在库端的卸出1.卸出途径两条途径①质外体途径，卸出到贮藏器官或生殖器官时（不存在胞间连丝）②共质体途径，通过胞间连丝→接受细胞，卸到营养库(根和嫩叶)时图6-7蔗糖卸出到库组织的可能途径细胞壁（质外体）质膜液泡膜液泡库细胞韧皮细胞（筛管分子和伴胞）2.卸出机理①质外体中蔗糖，同H+协同运转，机制与装载一样，是一个主动过程。②共质体中蔗糖，借助筛管与库细胞的糖浓度差将同化物卸出，是一个被动过程。两种观点返回三、有机物运输动力——筛管运输机理（MechanismofSieveTubeTranspor