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第五、六章 植物体内有机物的代谢与运输 学习目标： 了解植物体内各种有机物的相互联系； 掌握植物体内有机物运输的主要特点及影响因素（重点与难点）； 了解同化产物的走向与分配规律。 第一节 植物的初生代谢和次生代谢 1 有机物代谢的主干：糖代谢 合 成 2 糖、蛋白质和脂肪之间可互变 3 由糖类等可衍生得到许多次级产物 如：萜类、酚类和含氮次级化合物等3大类。 萜 类 由异戊二烯单位构成的，根据其数目可将萜类分为单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜、多萜。 萜类合成有两条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径。萜类的作用： 1）调控植物生长发育：GA（双萜）、ABA（胡萝卜素衍生而来）、CTK（含萜类侧链）； 2）作为膜的成分：固醇（三萜）； 3）作为色素：胡萝卜素、叶黄素、番茄红素； 4）对植物具有保护作用：如除虫菊脂、冷杉酸、薄荷醇、桉叶醇等； 5）有些作为药物：紫杉醇； 6）工业原料：如橡胶、杜仲胶（多萜）。 酚 类 酚类是芳香族环上H被羟基或其他基团取代形成的产物。可分为： 1）简单酚类：简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物类 2）木质素 3）类黄酮类：花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮 4）鞣质 高等植物中的酚类化合物通过莽草酸途径合成的。多数酚类物质都是经苯丙氨酸解氨酶（PAL）催化苯丙氨酸产生桂皮酸后衍生形成。 含氮次级化合物 由普通氨基酸合成，具有含氮杂环，有防御功能。 第二节 植物体内有机物的运输 运输途径 长距离运输： 纵向运输一般由韧皮部完成，主要运输组织是筛管和伴胞。也可横向运输。 证明方法： 1）环割法 2）放射示踪法 短距离运输： 1）胞内运输：细胞内、细胞器之间的物质交换。 2）胞间运输：有共质体运输、质外体运输及交替运输。 表1 蓖麻韧皮部汁液成分 3 有机物的运输速度 一般为30—150 cm/h，平均为100 cm/h。 4 有机物运输的机理 压力流动学说 基本论点：有机物在筛管内的流动是由于筛管的两端（即源和库）之间所存在的压力势差（膨压差）推动的。压力势差产生的原因是光合产物在筛管的源端不断装载和在库端不断卸出的结果。 5、同化产物的走向和分配 5.1 源、库、流的概念 源：指制造或输出有机物质的器官或组织（成熟叶片）。 库：指贮存或输入有机物质的器官或组织。分为使用库(分生组织和幼嫩器官)和贮存库(果实、块根、块茎)等。源与库是相对的。 流：指源与库之间的输导系统。 5.2 源库关系 源是库的供应者； 库对源有控制作用； 库源两者相互依赖又相互制约； 生产上，必须源、库供求平衡，流畅通。 源强有利于库强潜势的发挥； 库强则有利于源强的维持； 库小源大（供过于求）限制光合产物的输送分配，降低源的光合效率； 库大源小（供不应求）超过源的负荷能力造成强迫输送分配，引起库的部分空瘪和叶早衰。 5.3 同化物的分配规律 由源→库； 优先供应生长中心； 就近供应，同侧运输； 功能叶之间无同化物供应关系； 有机物质可再分配。 6、 影响和调节同化物运输的因素 6.1代谢调节 源细胞内蔗糖浓度 果糖-6-P酯酶、蔗糖磷酸合成酶 库对同化物运输的影响 库强越大对同化物的竞争能力越大 运输与能量 6.2激素调节 IAA、GA、CTK对物质运输有促进作用； ABA对物质运输有抑制作用。 6.3 环境因素 (1)温度 影响运输速率（最适温度：20-30℃） 低温： 1.呼吸速率↓，能量↓； 2.提高了筛管内含物的粘度 。 高温： 1.呼吸速率↑，消耗了大量同化物质； 2.诱导筛管形成胼胝体。 影响运输方向 土温气温，向根部运输 土温气温，向上部运输 昼夜温差大，有利于运输，提高产量 例：北方小麦产量大于南方小麦产量，为什么？ * * * * 糖 戊糖磷酸途径 糖酵解 三羧酸循环 中间产物 蛋白质 脂肪 其他 卡尔文循环 生物碱 含氰苷 芥子油苷 蛋白氨基酸 次生代谢物的合成途径 “树怕剥皮，不怕空心” 树皮主要是韧皮部，运输同化产物，剥皮破坏了韧皮部，根得不到有机物，不能生长； 树心是木质部，主要是死的导管，靠近树皮的形成层不断产生的新的导管，可以运输水分和无机营养物质，保证植物的生长。 物质运输的一般规律：