《植物生理学》课件 第六章 植物体内有机物的运输.ppt

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1、第六章植物体内有机物的运输本章主要内容：植物体内有机物运输的途径、速率和溶质种类韧皮部的装载韧皮部卸出筛管运输机理同化物的运输和分配。外界条件对有机物运输的影响高等植物各器官有明确的分工：有机物生产发源地----运输-----消耗地或贮藏场所有机物运输是决定产量高低和品质好坏的一个重要因素；第一节有机物运输的途径、速率和种类一、运输途径1.环割试验证明：有机物的运输途径韧皮部。2.同位素示踪法证明：有机物的运输途径是韧皮部的筛管和伴胞。用14CO2饲喂叶片，进行光合作用后，在叶柄或茎的韧皮部发现14C的光合产

2、物。图6-1图6-1图6-1二、运输方向同位素示踪法证明：--韧皮部内的物质可同时作双向运输。P148表6-1--同化物也可以横向运输。但正常状态下其量甚微，只有当纵向运输受阻时，横向运输才加强。P144图6-3三、运输的速度和溶质种类1、速度：借助同位素示踪法可发现：植物体内有机物运输速度比扩散还快。一般为100cm/h。范围在30－150cm/h之间。但不同植物不同：大豆84－100，甜菜85－100，南瓜40－60,马铃薯20－80，等等；不同有机物不同；同一植物不同发育阶段不同，嫩－快，老－慢。2、形式

3、（溶质种类）：主要是蔗糖。用最巧妙的方法――蚜虫吻刺结合同位素法研究。筛管汁液最多的是水，其次是蔗糖。筛管汁液干重90％是蔗糖，所以说，蔗糖是主要形式。还有少量的棉子糖（三糖）、水苏糖、毛蕊花糖，结构上都有一个葡萄糖残迹。另有少量的糖醇、山梨醇、氨基酸、酰胺、生长物质、有机酸和无机离子（P148表6-1）P148图6-3P148图6-3第二节韧皮部的装载韧皮部运输的关键：同化物由“源”细胞------装载入筛管分子------卸出到“库”细胞韧皮部装载：是指同化物从叶肉分之进入筛管-伴胞复合体的过程。可分为3个

4、步骤：（1）白天：叶肉细胞光合形成的磷酸丙糖首先从叶绿体运到胞质溶胶。晚上：可能以葡萄糖状态离开叶绿体后业转变为蔗糖。（2）叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近（只有2-3个细胞直径的距离）（3）筛分子装载，即糖分子进入筛分子和伴胞。糖分和其它物质从源运走的过程称为输出(export)一、韧皮部装载途径:质外体途径、共质体途径（一）、质外体途径有些植物的叶肉细胞与邻近伴胞及筛分子之间的胞间连丝较少，糖从叶肉细胞运出后，进入质外体空间，继而到达小叶脉的质外体，最后被筛分子-伴胞复合体主动吸收。证据：甜菜和蚕豆的

5、质外体存在运输糖（translocatedsugar)蔗糖和水苏糖）。质外体途径是指光合细胞输出的蔗糖进入质外体，然后通过位于SE--CC复合体膜上的蔗糖载体逆浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。P149图6-4-10（二）、共质体途径共质体途径是指光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。胞间连丝—是贯穿胞壁的管状结构物，内有连丝微管(desmotuble)，其两端与内质网相连接。把相邻的细胞质连贯起来输送物质，传递刺激。南瓜:运输糖是水苏糖。P149图6-4-11

6、P149图6-4-10P149图6-4-11二、韧皮部装载机制（一）质外体途径中的蔗糖转运蔗糖—质子同向运输也称共向转运(co-transport)。质子泵（ATP复合酶）：大多集中在面向维管束的鞘和韧皮部薄壁细胞的质膜中，有利于质外体的光合产物输送。蔗糖-质子同向转运：在筛分子或伴胞质膜上的ATP酶，不断将H+泵到质外体（细胞壁）。质外体的H+浓度比共质体高，形成质子梯度作为推动力。通过ATP酶释放能量，推动细胞内H+的输出和外界K+的输入，以维持膜内外质子梯度。蔗糖与质子沿着这个梯度经过蔗糖-质子同向运输器

7、(sucroseprotonsymporter)一起进入筛分子-伴胞复合体。P150图6-5P150图6-65（二）共质体途径中的寡糖运输多聚体-陷阱模型：P151图6-6三、韧皮部装载特点1、逆浓度梯度进行：如甜菜叶肉细胞的渗透势为-1.3Mpa，而SE--CC复合体为-3.0Mpa，而邻近的薄壁细胞只有-0.8Mpa。2、需能过程：有人测甜菜筛分子伴胞复合体的蔗糖浓度为800mmol/L，质外体为20mmol/L，它们之间的浓度比为40∶1这种浓度梯度进行的运输是需要由伴胞以ATP形式供给能量的。在提供外源

8、ATP时，运输速度增加。3、具有选择性：筛管汁液中的大部分干物质是蔗糖；外施标记的葡萄糖于植物后，发现大部分标记物是在蔗糖里，第四节韧皮部卸出韧皮部卸出是指光合同化物从SE--CC复合体进入库细胞的过程。一、同化物卸出途径途径有两条1、共质体卸出：一般说来，正在生长发育的叶片和根系，同化物是通过共质体途径运出的，即蔗糖经过胞间连丝沿蔗糖浓度梯度从SE－CC复合体释放库细胞的代谢部位。P