植物生理学-第六章 植物体内有机物的运输

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1、第六章植物体内有机物的运输有机物运输的途径、形式和速度有机物运输的机理有机物的分配与调控主要内容有机物运输的途径、形式和速度一.有机物运输的途径1.短距离运输2.长距离运输二.有机物运输的形式三.有机物运输的方向与速度1.短距离运输（1）胞内运输细胞内、细胞器之间的物质交换主要方式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与囊泡内含物的释放等。一.有机物运输的途径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。(2)胞间运输①共质体运输②质外体运输③共质体与质外体之间

2、的交替运输质外体运输的特点：阻力小，运输快。质外体没有外围的保护，物质容易流失。运输速率易受外力影响。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共质体运输的特点：原生质的粘度大，运输的阻力大。物质有质膜的保护，不易流失于体外。共质体运输受胞间连丝状态控制。质外体与共质体间的运输物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的被动转运(2)逆浓度梯度的主动转运(3)以小囊泡方式进出质膜的膜动转运，包括内吞、外排和出胞等。膜动转运示意图内吞作用：细胞外的物质通过吞噬(指内吞固体)或胞饮(指内吞液体)作用进入细胞质的

3、过程；外排作用：将溶酶体或消化泡等囊泡内的物质释放到细胞外的过程；出胞现象：通过出芽胞方式将胞内物质向外分泌的过程。植物体内物质的运输常不局限于某一途径。物质在共质体与质外体之间可以交替进行运输。胞间运输途径示意图实线箭头表示共质体途径，虚线箭头为质外体途径。A--为蒸腾流，B--为同化物在共质体-质外体交替运输，C为共质体运输。2.长距离运输筛管分子---伴胞树木枝条的环割图a.开始环割的树干；b.经过一段时间的树干筛管、伴胞及筛板图解A.横切面B.纵切面1.筛管2.筛板3.筛孔4.伴胞AB413234有机物运输的途径

4、、速率和形式一、运输途径1韧皮部：环割实验证明2韧皮部组成：环割实验韧皮部筛管伴胞薄壁细胞一、运输途径1）筛管分子：含有细胞质，具有质膜，内质网、膜上有许多载体，进行活跃的物质运输，为活细胞。P－蛋白（韧皮蛋白）：防止筛管中汁液的流失的蛋白。胼胝质：堵塞筛孔β－1,3-葡聚糖2韧皮部组成左图为筛板侧面筛管区的外部图形。右图为由两个筛管分子连接形成筛管的纵切剖面。一、运输途径2韧皮部组成2）伴胞：每个筛管分子周围有一个或多个伴胞，组成筛分子伴胞复合体（SE-CC复合体）。补充筛管分子功能的不足，如合成蛋白质。与筛管分子间有

5、大量的胞间连丝，可为筛分子运输ATP、光合产物和蛋白质等必需物质。类型：普通伴胞、传递细胞和居间细胞。与装载途径有关。筛管分子和伴胞来源于同一个形成层细胞的分裂。伴胞通常具有浓的细胞质和大量的线粒体。二、运输方向方向：从源向库运输。代谢源（源）代谢库（库）既可横向，也可纵向运输。（双向运输）三、运输的速率和形式1比集转运率：单位截面积韧皮部或筛管在单位时间内运输有机物的质量g/(cm2·h)例：马铃薯块茎韧皮部横切面为0.002cm2，块茎在50d内增重240g，块茎含水量为75%，比集转运率为？SMTR=240×(1-

6、75%)/(0.002×24×50)＝25(g·cm-２·h-１)2运输的形式方法：蚜虫吻针法和同位素示踪法形式：多数是糖类（主要是蔗糖），其次为氨基酸、无机和有机离子三、运输速率与形式部分含有植物内源激素韧皮部装载韧皮部装载（phloemloading）:光合产物从叶肉细胞到筛分子－伴胞复合体的整个过程。主要步骤：（1）白天，叶肉细胞光合作用形成的磷酸丙糖首先从叶绿体运到细胞溶质；晚上，可能以葡萄糖形式离开叶绿体，并转变为蔗糖。（2）叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近。（3）筛分子装载，即糖分进入筛分子和伴胞。一、

7、韧皮部装载的途径质外体途径、共质体途径植物体内的物质运输二、蔗糖－质子同向转运在蔗糖进入韧皮部或者由韧皮部卸出到需要有机物的器官时作为主要的有机物跨膜运输方式。三、韧皮部装载的特点逆浓度梯度进行需能过程具有选择性三、有机物运输的机理压力流动学说：有机物在筛管中随液流的流动而移动，这种液流的流动是由输导系统两端的压力势差异引起的，故称压力流动学说。内容：叶片中光合作用生成大量溶质，叶中溶质↑，吸水↑，压力势增大；根中利用大量物质供给生长，根中溶质↓，放水，压力势减小，溶质流向根部。证据和问题：细胞质泵动学说筛管分子内腔胞质

8、呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子，束内成环状的蛋白反复、有节奏地收缩和张驰，产生一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分就随之流动。收缩蛋白学说筛管分子中有一种由微纤丝相连的网状结构，微纤丝一端固定，一端游离于筛管细胞质内，ATP可使微纤丝韧皮蛋白收缩而引起微纤丝颤动，从而推动细胞质流动，在同一时间内，一部分微纤丝向