植物生理学 第6章植物体内有机物的运输.pptVIP

第六章 植物体内有机物的运输 Transportation of organics in plant §1有机物运输途径、速度和溶质种类 运输途径：韧皮部 证据1：环割试验 运输的速度 约100cm/h，快于扩散速度，不同植物间有区别。 运输的物质 主要是水，有机物主要是蔗糖，占干物质的90%，另外还有氨基酸和酰胺(Asn,Gln)，少量蛋白，各种激素（eth除外），以及K、P、Cl、Mg等离子。 §2、韧皮部装载Phloem lodaing 定义：韧皮部装载是指光合产物（主要是蔗糖）从叶肉细胞（源）运输到筛管分子－伴胞复合体（sieve element-companion cell complex）的主动过程。装载需经三步进行： 光合作用中形成的磷酸丙糖从叶绿体运到细胞液中，形成蔗糖。 叶肉细胞的蔗糖从叶肉细胞运到最小的叶脉附近，这一距离大约为2－3个细胞直径，也称为短距离运输途径。 蔗糖进入筛分子和伴胞（装载），通过韧皮部运输到消耗或储藏器官（库），这称为长距离运输。 一、韧皮部装载的途径 韧皮部装载存在二条途径：质外体途径和共质体途径 质外体途径：蔗糖从叶肉细胞主动排入质外体，经质外体运输后由质膜上的蔗糖/质子共运体主动吸收到伴胞和筛管分子中。 共质体途径：叶肉细胞中的蔗糖经胞间连丝而进入伴胞和筛管分子中。 §3 韧皮部卸载phloem unloading 共质体途径　symplastic pathway 在幼叶、幼根等生长器官中，同化产物主要通过共质体途径卸出。 质外体途径　apoplatic pathway 在延迟器官（块根、块茎等），同化产物主要通过质外体卸出。在生殖器官（如发育着的种子）中，由于母体与胚性组织间无胞间连丝，故必须经质外体途径卸出。 在质外体途径中，蔗糖经蔗糖/质子反向转运体进入储藏器官的液泡；或者分解为葡萄糖和果糖，运入目的细胞后再结合为蔗糖。 §4.　韧管运输机理 压力流动学说(theory of pressure flow)又称为集流学说（mass flow theory）,是由德国的Münch于1930年提出的，认为筛管中溶液的流动是由于筛管两端源、库组织因渗透产生的压力梯度推动的。 证据 蚜虫吻刺法 白蜡树实验 根据压力流动学说的模型，应得出下列推论： 各种溶质以相似速率运输。 在筛管中物质的运输是单向的。 筛板孔必须不被堵死，否则会产生巨大阻力。 在筛管的库、源两端必须保持足够大的压力梯度 因为是被动运输，故运输途中不需消耗大量的能量。 　但事实上，前三点与实验结果不符 不同物质运输速率不同：同位素标记证明：蔗糖＞磷酸根＞H2O 荧光染料实验证明，在筛管中存在双向运输。 筛板孔有时阻塞。 因此又产生了一些其它学说，但都不完善。 韧皮部运输的度量——比集运量specific mass flow 单位时间内通过单位横截面积的有机物的数量。常用单位：mol/m2·S、g/cm2·d §5.同化产物的分配规律　 一、同化产物的配置allocation 代谢掉。 合成贮藏化合物如淀粉。 合成运输化合物如蔗糖。 二、分配partitioning 就近供应 同侧运输 3.分配规律：光合产物的分配受源的供应能力、库的竞争能力和库源之间运输能力的影响 供应能力 竞争能力：库强度＝库容量*库活力 运输能力 4.库强度的调节： 膨压可能是重要的影响因子，通过影响H-ATPase影响运输速度。 激素能影响库强度。 2.矿质元素：B P K3.植物激素： 试分析植物失绿的原因？ Thanks a ton for your attention！ * 证据2　同位素示踪 甜菜茎横切 silver grains produced in photographic emulsion by beta particles from 14C in radiolabeled sugars. Localized in mature sieve elements (large cells) and companion cells (small cells). 研究韧皮部运输的方法——蚜虫吻刺法 2、韧皮部装载的特点： （1）逆浓度梯度进行 （2）需能过程 （3）具有选择性，并且二途径可转换。 同化物进入库细胞：依赖代谢进入库组织。 低温、抑制剂抑制了进入库的量 问题1、筛管中的P-蛋白能否阻塞筛管？ 问题2、此压力差能否推动液体流动？ 问题3、同一筛管中能否实现双向运输？ 2.胞质泵动学说 3.收缩蛋白学说 §6. 外界条件对