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植物体内有机物质的代谢与运输Chap.5.1有机物质的代谢一、有机物代谢的主干（糖代谢）卡尔文循环糖戊糖磷酸途径糖酵解中间产物三羧酸循环蛋白质脂肪其他合成分解转化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初生代谢产物：如糖类、脂类、核酸、蛋白质等是直接通过初生代谢产生的有机物。次生代谢产物：由糖类等有机物次生代谢衍生而来的产物。可分为：萜类、酚类和含氮次级化合物等3大类（参见P125-140)。次生代谢产物的特点：贮存在液泡或细胞壁中大部分不再参与代谢活动使植物具有色、香、味等功能有些具有防御和保护自身的作用是植物进化的结果一、萜类1、种类（根据异戊二烯数目划分）单萜：樟脑、除虫菊酯等（2个）倍半萜：薄荷醇等（3个）双萜：赤霉素等（4个）三萜：鱼鲨烯等（6个）四萜：胡萝卜素、叶黄素等（8个）多萜：橡胶等（大于8个）2、作用：影响植物的生长发育对植物起着防御作用药用或工业原料二、酚类：1、种类：根据芳香环上带有的碳原子数目划分简单苯丙酸类：咖啡酸等苯丙酸内酯：香豆素等苯甲酸衍生物类：水杨酸等木质素：木质素等类黄酮类：花色素苷、黄酮等鞣质：缩合鞣质等2、几种主要的酚类：1）简单酚类：从苯丙氨酸合成，广泛分布于维管植物中在植物防御草食昆虫和真菌侵害中有着重要作用2）木质素：广泛存在，居有机物第二位，仅次于纤维素；是简单酚类的醇衍生物的聚合物，在细胞质中形成3）类黄铜类：根据3碳桥的氧化程度可分为4种，即：花色素苷、黄酮、黄酮醇、异黄酮其重要功能：呈现颜色；防御伤害4）鞣质---丹宁缩合鞣质和可水解鞣质-------具有防御功能三、含氮次生化合物：（一）生物碱是植物体氮素代谢的中间产物是核酸的组成成分，又是VB1、叶酸和生物素的组成成分对动物具有毒性，有防御敌害的作用是重要的药物的有效成分（二）含氰苷多分布于豆类、禾谷类和玫瑰物种中含氰苷本身无毒，但经糖苷酶作用后生成的HCN有剧毒，故有防御作用。这些次级代谢产物种类繁多，在植物体内担任着不同的功能。如：防御病虫害、吸引昆虫传粉、影响植物的色彩等。四、利用基因工程技术，将植物次级代谢物广泛应用在生活中如：花卉育种农作物性状改良药用植物的细胞工程与基因工程Chap.5.2植物体内有机物的运输一、运输途径：（一）短距离运输：1、共质体运输------通过胞间连丝完成如：无机离子，糖类，氨基酸，蛋白质，激素，核酸2、质外体运输------自由开放连续的系统如:自由扩散的被动过程，速度很快3、交替运输------共质体－质外体交替运输通过转移细胞完成（二）长距离运输：实验一：环割实验证明：韧皮部是有机物运输的主要途径实验二：示踪法实验证明：主要运输组织是韧皮部里的筛管和伴胞通过韧皮部的筛管完成长距离运输二、运输方向和速度：1、方向：由源到库双向运输，纵向和横向运输，纵向为主横向为辅，纵向受阻横向加强。2、速度：一般为100cm/h（1）不同植物，速度不同如：大豆84-100cm/h，南瓜40-60cm/h（2）同种植物不同生育期，速度不同如：南瓜幼苗72cm/h，较老时30-50cm/h（3）环境条件影响速度如：白天速度快，晚间速度慢（4）有机物成分不同，速度不同如：丙氨酸，丝氨酸，天冬氨酸较快甘氨酸，谷氨酸，天冬酰胺较慢三、运输的形式研究方法----蚜虫吻刺法主要是糖类，尤其以蔗糖为主要形式运输Chap.5.3韧皮部的装载与卸出一、韧皮部的装载：1、概念：Phloemloading：是指光合产物从合成部位通过共质体和质外体进行胞间运输，最终进入筛管的过程。2、装载途径：（1）质外体：速度较快a主要装载运输的是蔗糖b支持实验：质外体运输糖主要是蔗糖（2）共质体：速度较慢a运输糖主要是水苏糖，棉子糖及蔗糖等b支持实验：14C标记后，自由空间不出现14C-水苏糖，荧光染色液进入小叶脉。3、装载机理：（1）糖-质子协同运输模型（蔗糖装载机理）内容：H-ATP酶不断将H+泵到细胞壁，使质外体和共质体间产生H+浓度差，形成跨膜电化学势差。当H+回流到共质体时，通过质膜上的蔗糖/H+共向运输器，将H+和蔗糖一同进入筛管分子。（2）多聚体－陷阱模型（寡糖装载机理）内容：叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞，经胞间连丝进入居间细胞后，转化为棉子糖和水苏糖等大分子糖，不能扩散回微管束鞘细胞，只能运输到筛管分子。二、韧皮部的卸出1、概念：Phloemunload