植物生理題庫體內(nèi)有機物質(zhì)運輸與分配

第六章植物體內(nèi)有機物質(zhì)的與分一、練習(xí)題目(一)填植物體內(nèi)有機物質(zhì)短距離的途徑 植物體內(nèi)有機物質(zhì)長距離的途徑 植物體內(nèi)有機物質(zhì)的最好形式 。此外，薔薇科果樹的物質(zhì)還。篩管汁液中，含量最高的有機物質(zhì) ，含量最高的無機離子 證明有機物質(zhì)長距離途徑是韌皮部篩管的最好方法是 植物體內(nèi)有機物質(zhì)的方向 有機物質(zhì)總的分配方向 有機物質(zhì)的學(xué)說 ，提出者 認為，有機物質(zhì)的動力可能 載體參與有機物質(zhì)向韌皮部裝載的過程，其依據(jù) 說明有機物質(zhì)主動的學(xué)說 植物體內(nèi)物質(zhì)的分配是 進行的 源葉內(nèi)無機磷含量高時，促進光合初產(chǎn)物從 在甜菜塊根中，K+／Na+比例調(diào)節(jié)淀粉與蔗糖的變化。當比值高時有利于 營養(yǎng)生長期，供N過多時，植物體內(nèi) 葉片內(nèi)的蔗糖分為兩種狀態(tài) 刺激植物體內(nèi)有機物質(zhì)的激素 伴細胞與篩細胞通過胞間連絲相連，伴細胞的作用是為篩細 影響同化物分配的外界條件 晝夜溫差對同化物分配產(chǎn)生明顯影響，凡 ，同化物向籽粒分配明顯降低蔗糖在源端裝載靠載體完成，有兩種模型是 源一庫單位包 C／N比值高時 代謝，C／N比值低時 代謝除蔗糖外，還可作為有機物質(zhì)的糖類尚 細胞的發(fā)現(xiàn)，支持了M?nch在篩管汁液中存在的內(nèi)源激素 通常，可將植物的產(chǎn)量分 甜菜葉內(nèi)蔗糖濃度的閾值 要想提高經(jīng)濟產(chǎn)量，必須考慮的因素 (二) (1)葡萄糖、(2)蔗糖(3)果糖(4)蘋果酸P—蛋白存在于 (1)山梨醇(2)松柏醇(3)半乳糖(4)在篩管中蔗糖速率最快的植物是 6．哪種實驗表明篩管具有正壓力，為壓力流動學(xué)說提供( (1)傷流(2)環(huán)割(3)蚜蟲吻針(4)篩管細胞內(nèi)外的H+濃度是 (1)外高內(nèi)低(2)外低內(nèi)高(3)相等(4)篩管細胞內(nèi)外的pH水平是 (1)外高內(nèi)低(2)外低內(nèi)高(3)相等(4)篩管細胞內(nèi)外的K+濃度是 (1)外高內(nèi)低(2)外低內(nèi)高(3)相等(4)不一定 生長階段的大豆葉片，相當于全葉 l／3— 之間，有機物質(zhì)的方向 溫度影響同化物的方向，當氣溫高于土溫(1)利于向莖頂(2)利于向根(3)平均分配(4)不一定 (1)蔗糖酶(2)蔗糖合成酶(3)丙糖磷酸異構(gòu)酶(4)蔗糖—6—磷酸合成酶 小麥具有源、庫雙重特性的或部位是 16．一年生植物在全部生命活動過程中，具源庫雙重特性的有( (2)(2) (1)雙向(2)能量供應(yīng)(3)植物體內(nèi)實際壓力勢差(4)高速率促進同化物分配的元素是 秋季瓜果的品質(zhì)風(fēng)味好于夏季的原因是 (1)養(yǎng)分充足(2)水分充足(3)陽光充足(4)晝夜溫差較大(5)濕度適宜 (1)糖類(2)有機酸(3)氨基酸和酰胺(4)多肽和蛋白質(zhì)(5)核苷酸和核酸21．絕大多數(shù)有機物質(zhì)在韌皮部，的方向是( (1)從源到庫(2)從庫到源(3)縱向、雙向(4)橫向(5)無極 (1)壓力流動學(xué)說(2)電滲學(xué)說(3)細胞質(zhì)泵動學(xué)說(4)P—蛋白收縮學(xué)說水稻抽穗后，與穗組成源—庫單位的葉片是 (1)劍葉(2)2葉(3)3葉(4)4葉(5)5能促進植物體內(nèi)同化物的與分配的激素是 有機物在韌皮部的裝載受載體調(diào)節(jié)的依據(jù)有 (1)被裝載物無選擇性(2)被裝載物有選擇性(3)需能量供應(yīng)(4)無飽和效應(yīng)植物體內(nèi)有機物質(zhì)分配的特點是 (1)按源-庫單位(2)就近供應(yīng)(3)同側(cè)(4)優(yōu)先分配生長中心(三)判木質(zhì)部中的無機物只向上，韌皮部中的有機物質(zhì)只向下4，早春未展葉之前，多年生草本植物的根部是有機物質(zhì)輸出的源。小麥去穗后，旗葉光合速率明顯提高植物體內(nèi)的同化物只能進行極性如將黃瓜的莖從地上部切去，從切口處流出很液，這說明篩管內(nèi)有很大的正壓力。山梨糖是薔薇科果樹有機物質(zhì)的最好形式10，最早進行環(huán)割實驗的科學(xué)家是意大利 Malpighi 能促進糖類轉(zhuǎn)化成淀粉，因此有利于同化物的 (四)名轉(zhuǎn)運細胞壓力流動學(xué)說代謝源出胞現(xiàn)象電滲學(xué)說代謝庫經(jīng)濟產(chǎn)量環(huán)割或環(huán)剝細胞質(zhì)泵動學(xué)說源一庫關(guān)系經(jīng)濟系數(shù)比集運量P蛋白收縮學(xué)說源庫單位協(xié)同轉(zhuǎn)移三元復(fù)合體生長中心(五)問有機物質(zhì)在植物生活中有何意義為什么說蔗糖是有機物質(zhì)的最好形式試列舉山梨醇是木本薔薇科果樹有機物質(zhì)形式的試評價說明有機物質(zhì)動力的幾種學(xué)說什么是經(jīng)濟產(chǎn)量?其物質(zhì)來源于何處?從光合產(chǎn)物分配的觀點分析如何提高作物的經(jīng)濟產(chǎn)量。簡述對有機物質(zhì)影響最大的營養(yǎng)元素的作用簡述植物激素對有機物質(zhì)分配的影響及其可能機理有人研究干旱對灌漿期小麥旗葉同化物分配的影響，測定結(jié)果列于表6-1中6—114C14CO224h││供水植株 │缺水值株 │葉│││穗│││上部節(jié)間│││下部節(jié)間││ 根││一株馬鈴薯在100d內(nèi)塊莖增重250g，其中有機物質(zhì)占24％。據(jù)估算，莖韌皮部橫截面積為0.004cm2，試求同化物的比集運量。用14C測得同化物速度為0.6m/h，已知被運汁液中同化物的濃度為10％(w/v)，并測得韌皮部橫截面積為0.004cm2，試問80d內(nèi)馬鈴薯塊莖可增重至多少g(假定馬鈴薯塊70％)？假定甘薯完全以蔗糖形式向塊根輸入同化物，已知篩管中蔗糖濃度為0.25mol/L，速度為0.63m/h，試計算甘薯同化物的比集運量(蔗糖分子量為342.3)，二、參考答案(一)填質(zhì)外體途徑、共途徑、交替途 13．源→庫單篩 14．緩慢、減少、降蔗糖、山梨 15．葉綠體、細胞質(zhì)、蔗蔗糖、 16．共、質(zhì)外體、共環(huán)割法、同位索示蹤 17．淀粉、蔗單向、雙向、橫 18.蛋白質(zhì)、糖源→ 19．可運態(tài)、非可運壓力流動學(xué)說、 20．IAA、GA、CTK、原生質(zhì)環(huán) 21．提供蛋白質(zhì)、提供RNA、維持篩對被裝載物(如蔗糖)的選擇、供 胞間滲透平衡、調(diào)節(jié)同化物向篩(ATP)、飽和效 的裝載與卸電滲學(xué)說、細胞質(zhì)泵動學(xué)說、P蛋 庫容、供源、源庫互作 24．電中性載體模型、電負性載體膜源、庫、輸導(dǎo)系 貯藏型、擴大 30．生物產(chǎn)量、經(jīng)濟產(chǎn)棉子糖、水蘇糖、毛蕊花 31．15mg·cm-轉(zhuǎn) 32．源的推力、庫的拉力、輸導(dǎo)組織的能(二)選 (三)判l(wèi)． (四)名與細胞膜向內(nèi)細胞質(zhì)中，形成許多皺折或呈現(xiàn)片層或類似囊泡大了質(zhì)膜的表面積，其出胞現(xiàn)象：指轉(zhuǎn)運細胞通過囊泡運動，擠壓胞內(nèi)物質(zhì)向外分泌到輸導(dǎo)系統(tǒng)的現(xiàn)象。三元復(fù)合體：指由膜上載體與蔗糖、H+相結(jié)合而形成的復(fù)合體，依靠膜兩側(cè)電勢差與化學(xué)勢差而起到裝載和卸出蔗糖的作用壓力流動學(xué)說：由德國學(xué)者M?h于130年提出。其要點是，從源到庫的篩管通道中存在著單向的呈密集流動的液流，其動力是源庫之間的壓力勢差。即在源端(葉片)光合產(chǎn)物源動；在庫端(如塊莖)電滲學(xué)說：指在T(由伴胞提供)的驅(qū)使下，K+在伴胞和跨篩板之間進行快速循環(huán)移動，克服篩孔的阻力，從而促進蔗糖分子的移動。呈現(xiàn)環(huán)狀的蛋白質(zhì)絲反復(fù)有節(jié)奏地收縮與舒張，產(chǎn)生一種蠕動，把細胞質(zhì)長距離泵走，糖分亦隨之流動。P蛋白質(zhì)收縮學(xué)說：呈束狀貫穿于篩孔的P蛋白具有收縮能力，在ATP的驅(qū)動下，P蛋代謝源：指能夠合成或輸出有機物質(zhì)的組織、或部位。如長成葉片、萌動的乳或子源庫關(guān)系：指源輸出同化物與庫接納同化物的相互關(guān)系。在作物產(chǎn)量形成的源庫關(guān)系限制型：源大庫小類型，限制產(chǎn)量形成的主要因素是庫的接納能力；③源庫互作型：呈現(xiàn)過渡狀態(tài)的中間類型，增源增庫均能提高產(chǎn)量。，源--庫單位：包括源(葉片)、庫(貯藏)及其連接二者的輸導(dǎo)系統(tǒng)，即植物的營養(yǎng)物質(zhì)在空間上按區(qū)與分配。生物產(chǎn)量：指植物在某一段時間內(nèi)的光合生產(chǎn)總量，通常以全株植物重量計算。經(jīng)濟系數(shù)：指經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值。協(xié)同轉(zhuǎn)移：即載體跨膜運轉(zhuǎn)蔗糖，在由膜上ATP酶所維持的膜內(nèi)外H+梯度下，H+進入篩(五)問物質(zhì)尤其是有機物質(zhì)的是維持植物生命活動與生長發(fā)育的必需條件，保證細；②生理活性物質(zhì)，如根系合成的TK運至地上部，地上與都能合成的IAA、GA、ABA等通過到達某一或部位，刺激其生長發(fā)育；③成花物質(zhì)，許多對光周期反應(yīng)敏感的植物，一旦通過光周期誘導(dǎo)，必將葉片合成的成花物質(zhì)運至莖頂，誘導(dǎo)成花；④運輸某些維生素與生物堿：例如，地上部分供給部分維生素1，部分為地上部分提供。蔗糖是主要的光合產(chǎn)物之一，也是有機物質(zhì)最好的形式：①很高的水溶性(0℃時10gH20中溶解19g蔗糖)；②很高的穩(wěn)定性(非還原端保護蔗糖不被分解，蔗糖的糖苷鍵的鍵能較高)，適于由源庫的長距離；③較高的能量，2分子葡萄糖氧化產(chǎn)生6TP，1分子蔗糖氧化產(chǎn)生7AT)；④很高的速率(1cm．h-)。山梨醇作為木本薔薇科果樹有機物質(zhì)的形式，其如下：①利用14C證明，該類植物韌皮部中的糖類物質(zhì)主要是山梨醇；②在由源至庫的途徑中，存在著山梨醇的濃度梯度；③山梨醇穩(wěn)定，在韌皮部難于被代謝消耗，適于長距離；④14C證明，山梨醇通過主動易于進入韌皮部。有機物質(zhì)的動力是植物生理學(xué)中的一個難題，曾經(jīng)提出過若干種學(xué)說，但至今尚未統(tǒng)一。這些學(xué)說是：①壓力流動學(xué)說(由M?h于130年提出)：這是由源到庫兩端存在的壓力勢差而推動有機物質(zhì)，這是一種不需能的物理過程。該學(xué)說認為，源庫兩端的壓力勢下。但有兩個問題難于解釋：一是無法解釋同一篩管中同時存在的雙二K+消耗TP在伴胞與跨篩板的快速環(huán)流而帶動蔗糖移動?？勺鳛橹虚g動力，但缺乏實驗，而且電滲系統(tǒng)的維持需高達105V的移動?？山忉岆p向，但僅在南瓜發(fā)現(xiàn)，是否具有普遍性尚需做深入研究。④P蛋白收縮學(xué)說：P蛋白組成軸索貫穿于篩孔，并在TP的啟動下運動，猶如蠕動泵驅(qū)使集流移動植物確實存在P蛋白，而且能夠收縮運動，可解釋雙向。目前認為，來自輸導(dǎo)系統(tǒng)兩端的壓力勢差(物理過程)是有機物質(zhì)的基本動力，而來自中間的耗能過程的動力()是輔助的，相互配合，共同推動有機物質(zhì)運轉(zhuǎn)。是優(yōu)先分配給生長中心；三是就近供應(yīng)，同側(cè)；四是成齡葉片之間無同化物供應(yīng)關(guān)系。③再分配再利用：衰老中的物質(zhì)分解運至生長中心，再次被利用作物產(chǎn)量形成的源庫關(guān)系有三種類型：①源限制型：源小庫大，限制產(chǎn)量形成的主要因素是源的供應(yīng)能力。由于源的供應(yīng)能力滿足不了庫的需求，因而結(jié)實率低，空殼率高，果。②庫限制型：源大庫小，限制產(chǎn)量形成的主要因素是庫的接納能力(即總庫容量)。由于源葉中的同化物輸出受阻，光合產(chǎn)物積累，導(dǎo)致葉片光合速率明顯下降。③源庫互作型：過渡狀態(tài)的中間類型，其產(chǎn)量形成由源庫協(xié)同調(diào)節(jié)，(自身調(diào)節(jié)能力強，可塑性大)，增源增庫均能達到增產(chǎn)目的。①經(jīng)濟產(chǎn)量是指對人類有經(jīng)濟價值的光合生產(chǎn)。②其物質(zhì)來源有三：一是經(jīng)濟生長期間由功能葉片輸入的；二是經(jīng)濟形成之前在其它暫存的物質(zhì)，以后經(jīng)濟膨大時再輸入；三是某些經(jīng)濟(麥類的穗與芒)自身合成的。其中，以功能葉片輸人的光合產(chǎn)物為最主要來源。③要想提高經(jīng)濟產(chǎn)量，必須使的光合產(chǎn)物輸入經(jīng)濟。一是源(輸出)的推力：光合產(chǎn)物的輸出隨光合能力的加強而提高，因此各種栽培措施一定要提物的光合性能，只有擴大光合面積，提高光合能力，延長光合時間，才能促進光合產(chǎn)物向經(jīng)濟與分配；二是庫(輸入)的拉力：在源的供應(yīng)能力很強的情況下，增強庫容及其拉力(如后期噴P、K和生長調(diào)節(jié)劑)均有助于經(jīng)濟的膨大與充實；三是輸導(dǎo)組織的運轉(zhuǎn)能力：為此供水充足，噴施K、B等營養(yǎng)元素，以利于光合產(chǎn)物的。對有機物質(zhì)影響最大的營養(yǎng)元素有四種：①N：供N必須適量，使C／N維持在適宜的比例。如N過多，導(dǎo)致擴大型代謝，光合產(chǎn)物用于生長較多，用于莖鞘貯藏少，進而減少再度向粒的分配；供N過少，容易引起功能葉片早衰，減少光合產(chǎn)物向籽粒分配。②P：供P充足，有利于葉綠體內(nèi)的TP(丙糖磷酸)通過Pi運轉(zhuǎn)器進入(葉肉)細胞質(zhì)，進而合成蔗糖，直接用于。③K：一是促進碳水化合物的，二是促進已入庫的蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉，從而提高源庫間的壓力勢差。④B：一是促進蔗糖的合成，提高可運態(tài)蔗糖所占的比例，二是以硼酸的形式與游離態(tài)糖結(jié)合，以利透膜。除ETH外其它激素均有促進調(diào)同化物與分配的作用通常，生長中心之IAAGA、TK均增加膜對葡萄糖的透性；二是在膜上形成暫時通道：如IAA與質(zhì)膜受體結(jié)合后，可使膜形成暫時通道，以利于同化物；三是促進NA→蛋白質(zhì)的合成，不但吸引氨基酸參入蛋白質(zhì)中，而且合成與同化物相關(guān)的酶類，以利分配。從表6-1可以看出：①水分是制約植物體內(nèi)同化物分配的重要因子之一。供水植株旗葉內(nèi)滯留的同化物占26.4%，而缺水植株旗葉內(nèi)滯留的同化物卻高達57.4%（后者是前者的2倍多），由此說明，缺水時有機物質(zhì)難于；②旗葉向穗分配同化物基本保持穩(wěn)定，兩者差異不大，而且所占比例較大。由此可以看出，同化物優(yōu)先分配給生長中心，