植物體內(nèi)同化物的運輸與分配

關(guān)于植物體內(nèi)同化物的運輸與分配第1頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三§5-1有機物運輸?shù)耐緩健⑿问胶退俣取?-2有機物運輸?shù)臋C理§5-3有機物的分配與調(diào)控第五章植物體內(nèi)同化物的運輸與分配第2頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三§5-1有機物運輸?shù)耐緩?、形式和速度?有機物運輸?shù)耐緩?/p>

1.短距離運輸:同化產(chǎn)物在細胞間的運輸

2.長距離運輸:同化產(chǎn)物經(jīng)過維管系統(tǒng)從源到庫的運輸二.有機物運輸?shù)男问饺?有機物運輸?shù)姆较蚺c速度第3頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三1.短距離運輸（1）胞內(nèi)運輸指細胞內(nèi)、細胞器間的物質(zhì)交換。有分子擴散、微絲推動原生質(zhì)的環(huán)流、細胞器膜內(nèi)外的物質(zhì)交換，以及囊泡的形成與囊泡內(nèi)含物的釋放等。細胞內(nèi)、細胞器之間的物質(zhì)交換主要方式擴散原生質(zhì)環(huán)流細胞器膜內(nèi)外的物質(zhì)交換一.有機物運輸?shù)耐緩降?頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三如光呼吸途徑中，磷酸乙醇酸、甘氨酸、絲氨酸、甘油酸分別進出葉綠體、過氧化體、線粒體。第5頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體內(nèi)合成的成壁物質(zhì)由高爾基體分泌小泡運輸至質(zhì)膜，然后小泡內(nèi)含物再釋放至細胞壁中等過程均屬胞內(nèi)物質(zhì)運輸。第6頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三(2)胞間運輸①共質(zhì)體運輸②質(zhì)外體運輸③共質(zhì)體與質(zhì)外體之間的交替運輸轉(zhuǎn)移細胞:（也叫轉(zhuǎn)運細胞，傳遞細胞）在共質(zhì)體與質(zhì)外體的交替運輸過程中，需要一種特化的薄壁細胞對物質(zhì)起轉(zhuǎn)運過渡的作用，這種細胞稱轉(zhuǎn)移細胞。概念第7頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三韌皮部木質(zhì)部第8頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第9頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三

質(zhì)外體運輸

質(zhì)外體中液流的阻力小，物質(zhì)在其中的運輸快。質(zhì)外體沒有外圍的保護，其中的物質(zhì)容易流失到體外。另外運輸速率也易受外力的影響。細胞之間短距離的質(zhì)外體、共質(zhì)體以及質(zhì)外體與共質(zhì)體間的運輸共質(zhì)體中原生質(zhì)的粘度大，運輸?shù)淖枇Υ蟆９操|(zhì)體中的物質(zhì)有質(zhì)膜的保護，不易流失于體外。共質(zhì)體運輸受胞間連絲狀態(tài)控制。2.共質(zhì)體運輸?shù)?0頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三

質(zhì)外體與共質(zhì)體間的運輸--交替運輸

圖溶質(zhì)穿過膜的被動轉(zhuǎn)運與主動轉(zhuǎn)運第11頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三膜動轉(zhuǎn)運示意圖

內(nèi)吞作用：細胞外的物質(zhì)通過吞噬(指內(nèi)吞固體)或胞飲(指內(nèi)吞液體)作用進入細胞質(zhì)的過程；

外排作用：將溶酶體或消化泡等囊泡內(nèi)的物質(zhì)釋放到細胞外的過程；

出胞現(xiàn)象：通過出芽胞方式將胞內(nèi)物質(zhì)向外分泌的過程。第12頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三植物體內(nèi)物質(zhì)的運輸常不局限于某一途徑。如共質(zhì)體內(nèi)的物質(zhì)可有選擇地穿過質(zhì)膜而進入質(zhì)外體運輸；在質(zhì)外體內(nèi)的物質(zhì)在適當?shù)膱鏊部赏ㄟ^質(zhì)膜重新進入共質(zhì)體運輸。這種物質(zhì)在共質(zhì)體與質(zhì)外體之間交替進行的運輸稱共質(zhì)體-質(zhì)外體交替運輸。圖6-3胞間運輸途徑示意圖

實線箭頭表示共質(zhì)體途徑，虛線箭頭為質(zhì)外體途徑。A--為蒸騰流，B--為同化物在共質(zhì)體-質(zhì)外體交替運輸，C為共質(zhì)體運輸。第13頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三2.長距離運輸篩管分子---伴胞(SE—CC)復(fù)合體P—蛋白(韌皮蛋白):指存在于篩管中的蛋白質(zhì)，主要位于篩管的內(nèi)壁。是被子植物篩管細胞所特有，利用ATP釋放的能量進行擺動或蠕動，推動篩管內(nèi)有機物質(zhì)的長距離運輸。胼胝質(zhì)概念第14頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第15頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三功能：但當植物受到外界刺激（如機械損傷、高溫等）時，篩管分子內(nèi)就會迅速合成胼胝質(zhì)，并沉積到篩板的表面或篩孔內(nèi)，堵塞篩孔，以維持其他部位篩管正常的物質(zhì)運輸。一旦外界刺激解除，沉積到篩板表面或篩孔內(nèi)的胼胝質(zhì)則會迅速消失，使篩管恢復(fù)運輸功能。第16頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第17頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三圖6-2樹木枝條的環(huán)割a.開始環(huán)割的樹干；b.經(jīng)過一段時間的樹干第18頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第19頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三環(huán)割的利用：南方青棗第20頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三廣玉蘭、桑樹等育苗-

高位環(huán)割育苗第21頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第22頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三圖6-3篩管、伴胞及篩板圖解A.橫切面B.縱切面1.篩管2.篩板3.篩孔4.伴胞AB413234第23頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第24頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三二.有機物運輸?shù)男问?/p>

①溶解度很高(0℃時，179g/100ml水)。②是非還原性糖，很穩(wěn)定。③運輸速率很高。④具有較高能量。主要運輸形式:蔗糖？（1）占90%（2）蔗糖優(yōu)點：∴適于長距離運輸蚜蟲吻刺法同位素示蹤法第25頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三蚜蟲吻刺法第26頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖，山梨醇、甘露醇等。微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有機酸★礦質(zhì)元素（K+最多）韌皮部汁液第27頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三表6-1煙草和羽扇豆的篩管汁液成分含量返回第28頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三三.有機物運輸?shù)姆较蚺c速度運輸方向:由源到庫向上向下雙向橫向運輸速度:約100cm?h-1植物的100碼

①不同植物各異②幼苗＞老植株③白天＞夜間集流運輸速率SMTRSMTR:單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移的物質(zhì)量/韌皮部橫截面積第29頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三蒸汽環(huán)割-有機物運輸方向:由源到庫

正常狀態(tài)下的物質(zhì)流蒸汽環(huán)割處理處理后的物質(zhì)流第30頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三

同化物的運輸方向決定于源和庫的相對位置。韌皮部內(nèi)同化物運輸?shù)姆较蚴菑脑雌鞴傧驇炱鞴龠\輸。一個庫器官也可能接納多個源器官供應(yīng)的同化物，而且這些源庫常分布于植株的不同位置。因此，同化物既可能向頂也可能向基運輸，這種韌皮部同化物的雙向運輸已被許多實驗證實。然而對某一個篩管來說，通常認為同化物在其中的運輸是單向的，而不是雙向的。同化物運輸?shù)乃俣纫话銥?.2～2m·h－１。不同植物或不同生長勢的植物個體，其同化物的運輸速度不一樣，生長勢大的個體運輸速度快。第31頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三§5-2有機物運輸?shù)臋C理

一.有機物在源端的裝載

1.裝載途徑2.裝載機理二.有機物在庫端的卸出

1.卸出途徑2.卸出機理三.有機物在韌皮部運輸?shù)臋C制第32頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三一.有機物在源端的裝載

1.裝載途徑

兩條①共質(zhì)體途徑，胞間連絲→伴胞→篩管★②交替途徑，葉肉細胞→質(zhì)外體→伴胞→篩管分子（共質(zhì)體—質(zhì)外體—共質(zhì)體途徑)

合成部位有機物胞間運輸篩管第33頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三源葉中韌皮部裝載途徑葉肉細胞質(zhì)膜胞間連絲篩管分子伴胞韌皮部薄壁細胞維管束鞘細胞共質(zhì)體最小的葉脈細胞壁CO2CO2第34頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三圖6-6蔗糖在韌皮部裝載示意圖糖—H+協(xié)同運輸模型篩管內(nèi)[H+]低PH8.5篩管外[H+]高PH5.52.裝載機理

第35頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三二.有機物在庫端的卸出

1.卸出途徑

兩條途徑①質(zhì)外體途徑，卸出到貯藏器官或生殖器官時（不存在胞間連絲）②共質(zhì)體途徑，通過胞間連絲→接受細胞，卸到營養(yǎng)庫(根和嫩葉)第36頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三圖6-7蔗糖卸出到庫組織的可能途徑細胞壁（質(zhì)外體）質(zhì)膜液泡膜液泡庫細胞韌皮細胞（篩管分子和伴胞）第37頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三2.卸出機理

P161圖5-8第38頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三三.有機物在韌皮部運輸?shù)臋C制

德國植物學家明希(Münch)，1930年提出

同化物在SE—CC復(fù)合體內(nèi)隨著液流的流動而移動，而液流的流動是由于源庫兩端的壓力勢差而引起的。要點：概念壓力流動學說第39頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三加入溶質(zhì)移去溶質(zhì)源端庫端韌木第40頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三①篩管接近源庫兩端存在壓力勢差。②蚜蟲吻刺法證明篩管汁液的確存在正壓力支持依據(jù):不足：①運輸所需的壓力勢差要比篩管實際的壓力差大得多②很難解釋雙向運輸③實際上運輸是消耗代謝能量的主動過程第41頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三§5-3有機物的分配與調(diào)控一.代謝源和代謝庫及相互關(guān)系二.有機物分配的規(guī)律三.光合產(chǎn)物分配與產(chǎn)量的關(guān)系

1.影響同化物分配的三要素

2.同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系四.有機物運輸與分配的調(diào)控

1.膨壓

2.激素調(diào)節(jié)

3.環(huán)境因素對有機物運輸?shù)挠绊懙?2頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三一.代謝源和代謝庫及相互關(guān)系

1.代謝源(metabolicsource)

是指能夠制造并輸出有機物的組織、器官或部位。（長成葉片）2.代謝庫(metabolicsink)是指消耗或貯藏有機物的組織、器官或部位。(幼葉、根、莖、花、果實、種子等)概念3.相互關(guān)系：庫對源有依賴作用；庫控制源的制造和輸出第43頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三二.有機物分配的規(guī)律

2.優(yōu)先供應(yīng)生長中心3.就近供應(yīng)，同側(cè)運輸4.功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系5.同化物和營養(yǎng)元素的再分配與再利用

植物體內(nèi)供應(yīng)同化物的葉片（源）與接受該葉片同化物的組織、器官（庫）以及連接它們之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)合稱為源庫單位.1.按源庫單位進行分配概念第44頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三4.功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系5.同化物和營養(yǎng)元素的再分配與再利用“蹲棵”：北方農(nóng)民為了減少秋霜危害，在預(yù)計嚴重霜凍到達前，連夜把玉米連桿帶穗堆成一堆，讓莖葉不致凍死，使莖葉中的有機物繼續(xù)向籽粒中轉(zhuǎn)移，即所謂“蹲棵”，可增產(chǎn)5%～10%．第45頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三三.光合產(chǎn)物分配與產(chǎn)量的關(guān)系

1.影響同化物分配的3個因素①供應(yīng)能力——源的同化物能否輸出以及輸出的多少?！巴屏Α雹诟偁幠芰Α獛鞂ν锏奈汀罢髡{(diào)”的能力?！袄Α?。徒長枝-圖片。③運輸能力——聯(lián)系直接、暢通，距離近，庫得到的同化物就多。第46頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三第47頁，講稿共53頁，2023年5月2日，星期三2.同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系經(jīng)濟系數(shù)=經(jīng)濟產(chǎn)量／生物產(chǎn)量(1)源限制型源小庫大，產(chǎn)量限制因素:源的供應(yīng)能力,結(jié)實率低，空殼率高。(2)庫限制型庫小源大，產(chǎn)量限制因素:庫的接納能力低，結(jié)實率高且飽滿，但粒數(shù)少，產(chǎn)量不高。(3)源庫互作型產(chǎn)量由源庫協(xié)