有机物运输与分配

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 植物体内物质的运输,一、短距离运输,1 质外体运输,2 共质体运输：通过胞间连丝完成,胞间连丝的结构与功能,3 交替运输：转移细胞,第一节 植物体内物质的运输系统,共质体运输受胞间连丝状态控制。一般认为，胞间连丝有三种状态：,(1)正常态 内部具有固定的结构，能容许分子 量小于1 000的小分子物质通过。,(2)开放态 连丝内部结构解体，扩大为开放的通道，足以让高分子通过。有一些病毒侵入细胞后，可诱发胞间连丝进入开放态，以利其自身能在细胞间转移,从而使感染区扩大。,(3)封闭态 连丝通道被粘液体等临时封闭，或永久堵塞，控制细胞内物质外运，并造成细胞间的生理隔离。,胞间连丝结构的变异,A连丝微管内无内质网,B连丝微管内有结合松散的内质网,C塞紧的连丝微管,D胞间连丝中间的畸形,EV型胞间连丝,A B C D E,胞连丝的功能：,1）物质通道，包括病毒，,核穿壁现象,2）传递电波：含羞草,3）传递信息：春化，光周,期等,1 木质部（xylem）,导管,管胞,胞壁细胞,被子植物木质部的输导组织主要是导管也有少量管胞，裸子植物则全部是管胞。导管和管胞为死细胞。这些细胞在整个茎形成连续的管状系统，导管端壁消失，管胞在细胞之间的壁上产生大区域穿孔，从而不再被细胞膜阻碍，大量的水溶液沿植物体内的自由空间运动。,二、长距离运输-输导组织运输,2 韧皮部(phloem),韧皮部由,筛分子（sieve element）,、伴胞(companion cell)和薄壁细胞组成.,筛分子与伴胞形成筛管分子-伴胞复合体(sieve element,-companion cell complex,SE-CC),筛分子（sieve element）：,筛管(sieve tube element)：被子植物拥有，是特化的活细胞，具有:筛板和筛孔,P-蛋白（phloem protein）,胼胝质(callose):,1,3-葡聚糖,筛胞（sieve cell）：裸子植物拥有,伴胞(companion cell)的类型及形态结构:,(1)普通细胞,（ordinary companion cell）通常伴胞有叶绿体，胞间连丝较少；,(2)传递（转移）细胞,（transfer cell）胞壁向内生长（突出），增加质膜表面积，,且胞间连丝长且分支，增强物质运送筛分子，分布于中脉周围；,(3)居（中）间细胞,（intermediary cell）有许多胞间连丝，与邻近细胞（特别是维管束）联系，它能合成棉子糖和水苏糖等。,一、运输的途径,第二节 有机物运输的途径、速度 和溶质种类,证明有机物运输途径的更准确方法是,示踪法,。用,14,CO,2,饲喂叶片进行光合作用之后，在叶柄或茎的韧皮部发现含,14,C的光合产物。,结论：,有机物在植,物,物体内上行,和,和下行运输,都,都通过韧皮,部,部。同化产,物,物也可以横,向,向运输，但,正,正常状态很,少,少。,获取运输流,汁,汁液的方法,1 木质部,汁,汁液：伤流,法,法2,韧,韧皮部汁液,：,：蚜虫吻针,法,法,二、运输的,速,速度和溶质,的,的种类,1.运输的,速,速度,2.溶质的,种,种类,筛细胞运输,的,的特点,韧皮部运输,物,物质的主要,形,形式：蔗糖,运输方向,运输速率,与呼吸有关,有溢泌现象,韧皮部装载(phloem loading,）,）是指光合,产,产物从叶肉,细,细胞到筛分,子,子-伴胞复,合,合体(sieve element companion cell complex),的,的整个过程,。,。,韧皮部装载,要,要经过3个,步,步骤,第三节 韧,皮,皮部装载,一、韧皮部,装,装载的途径,1.质外体,运,运输,(apoplastic transport)。,2.共质体,运,运输,(symplastic transport)。,二、蔗糖,质,质子共运转,韧皮部装载,的,的特点：,1 逆浓,度,度梯度进行2,需,需要能量3,具,具有选,择,择性,三、多聚体,一,一陷阱模型(polymer,trappingmodel),德国E.Munch,于,于1930,年,年提出。,基本论点是:有机物在,筛,筛管中随着,液,液流的流动,而,而移动。这,种,种液流的移,动,动是由于输,导,导系统两端,的,的压力势的,差,差异引起的,。,。,一、压力流,动,动学说,产生压力流,的,的条件？,第四节,筛,筛管运输机,理,理,优点：可以很好的,解,解释单向运,输,输和溢泌现,象,象等,缺陷：1 不能,解,解释双向运,输,输,2 把筛,细,细胞看成是,一,一个畅通无,阻,阻的通道，,实,实,际上筛板的,阻,阻力很大，,筛,筛细胞两端,的,的压力,差只有1-2MP,不,能,能克服这个,阻,阻力。,3 不同,的,的物质流速,不,不同,4 物质,如,如何装入与,卸,卸出,5 不能,解,解释裸子植,物,物的运输，,因,因为筛泡分,化,化较差，且,筛,筛孔不畅通,对压力流动,学,学说的评价,二、胞质泵,动,动学说（cytoplasmic pumpingtheory),筛分子内腔,的,的细胞质呈,几,几条长丝状,，,，形成胞纵,连,连束（transcellular strand)，,纵,纵跨筛分子,，,，每束直径,为,为一到几个,m。在束内,呈,呈环状的蛋,白,白质丝反复,地,地、有节奏,地,地收缩和张,弛,弛，就产生,一,一种蠕动，,把,把细胞质长,距,距离泵走，,糖,糖分就随之,流,流动。,反对者怀疑,筛,筛管里是否,存,存在胞纵连,束,束，胞纵连,束,束可能是一,个,个赝象。,三、收缩蛋,白,白学说（contractile proteintheory),该学说认为,：,：,（1）筛分,子,子的内腔有,一,一种由微纤,丝,丝（microfibril）相,连,连的网状结,构,构。微纤丝,长,长度超过筛,分,分子，一端,固,固定，另一,端,端游离于筛,管,管细胞质内,。,。,（2）微纤,丝,丝是由韧皮,蛋,蛋白（P蛋,白,白）收缩丝,所,所组成。,（3）收缩,蛋,蛋白的收缩,与,与伸展可能,是,是同化产物,沿,沿筛管运输,的,的动力，它,影,影响细胞质,的,的流动。,阎隆飞（1963）证,明,明，烟草和,南,南瓜的维管,组,组织有收缩,蛋,蛋白，同样,能,能分解ATP，释放出,无,无机磷酸。,第五节,韧,韧皮部卸出,韧皮部卸出(phloem unloading)是指,装,装载在韧皮,部,部的同化产,物,物输出到库,的,的接受细胞,（,（receivercell）,的,的过程。,蔗糖从筛分子卸出，然后以短距离运输途径运到接受细胞，最后在接受细胞,贮,贮藏或代谢,。,。,一、同化产,物,物卸出途径,共质体途径,和,和质外体途,径,径,在韧皮部卸,出,出途径中，,糖,糖要跨膜,筛分子-伴,胞,胞复合体的,质,质膜,接受细胞的,质,质膜,液泡膜,运输器在糖,分,分跨过这些,膜,膜过程中会,起,起作用。试,验,验证明，跨,膜,膜过程中至,少,少有一个运,输,输步骤是主,动,动的、依赖,于,于代谢能量,的,的。,二、依赖代,谢,谢进入库组,织,织,第六节,外,外界条件对,有,有机物运输,的,的影响,一、同化物,的,的源和库,第七节,同,同化产物的,分,分布,同化物的配,置,置是指源叶,中,中新形成的,同,同化物的代,谢,谢转化。,有三个配置,方,方向:,1)代谢利,用,用,2)合成贮,藏,藏化合物,3)形成运,输,输化合物，,运,运输到其他,部,部位,二、同化产,物,物配置（allocation）,三、分配方,向,向,四、库强度,及,及调节,库强度=库,容,容量 x,库,库活力,库容量是指,库,库的总重量,（,（一般是干,重,重），,库活力是指,单,单位时间单,位,位干重吸收,同,同化产物的,速,速率。,库强度的调,节,节,膨压：膨压,影,影响源和库,之,之间的联系,，,，它在筛分,子,子中起信号,作,作用，从库,组,组织迅速传,递,递到源组织,。,。细胞膨压,能,能够修饰质,膜,膜的H一ATP酶活,性,性，因此改,变,变运输速率,。,。,植物激素：,会,会影响质外,体,体装载和卸,出,出的质膜上,的,的主动运输,器,器。,蓖麻的蔗糖,装,装载能被外,施,施IAA促,进,进，被外施ABA抑制,；,；,甜菜主根吸,收,收蔗糖被外,施,施ABA促,进,进，而被外,施,施IAA抑,制,制。,复习思考题,讨论高等植,物,物的植物的,运,运输系统,胞间连丝的,结,结构与功能,如何证明同,化,化物的运输,部,部位及运输,形,形式,讨论韧皮部,运,运输的特点,韧皮部运输,的,的动力是什,么,么？简述压,力,力流动学说,的,的要点及评,价,价。,韧皮部物质,如,如何装入与,卸,卸出？其机,理,理是什么？,讨论同化物,运,运输的方向,与,与规律。,名词解释：,质,质外体运输,共,共质体,运,运输 交,替,替运输P-蛋白,溢,溢泌现象,压,压力流,动,动学说,胞,胞质泵动学,说,说,韧,韧皮部装载,韧,韧,皮,皮部卸出,谢谢观看,/,欢,迎,迎,下,下,载,载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH,