植物体内有机物的运输与分配
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第六章植物体内有机物质的运输与分配教学时数:4学时教学目的与要求:要求学生掌握韧皮部装载与卸出及其机理;了解有机物运输的途径、速率和溶质种类,以及同化物的分布规律。
教学重点:韧皮部装载与卸出教学难点:韧皮部运输机理本章主要阅读文献资料:1.王宝山主编、刘萍等副主编,植物生理学,科学出版社,2004.12.李合生主编,现代植物生理学,高等教育出版社,2002.13.王忠主编,植物生理学,中国农业出版社,2000.5本章讲授内容:第一节有机物运输的形式、途径、和溶质种类一、有机物质运输的形式1.收集韧皮部汁液的方法:蚜虫吻针法用蚜虫吻针法收集筛管汁液①将蚜虫的吻刺连同下唇一起切下;②切口溢出筛管汁液;③用毛细管汲取汁液2.韧皮部汁液的成分韧皮部汁液分析结果表明:韧皮部汁液干物质占10-25%,其中主要是碳水化合物,其余为蛋白质,氨基酸、激素和一些无机离子。
碳水化合物主要是糖,在筛管中糖通常总是以非还原态进行运输,这可能是因为糖的非还原态形式的反应活性低于它的还原态形式。
对于大多数植物来说,筛管中最主要的非还原糖是蔗糖,筛管中蔗糖浓度可以达到0.3到0.9M,可以占干物质的90%。
除了蔗糖之外,蔗糖还可以与半乳糖(galactose)分子结合形成其他化合物进行运输,如棉子糖(raffinose)是蔗糖结合一分子半乳糖的化合物,水苏糖(stachyose)是蔗糖结合两分子半乳糖的化合物,毛蕊花糖(verbascose)则由蔗糖和三分子半乳糖组成。
在筛管中运输的还有甘露醇(mannitol)和山梨醇(sorbitol)等糖醇。
在韧皮部进行运输的还有其他的有机物(10%):含氮化合物:主要是氨基酸及其酰胺形式,特别是谷氨酸、天冬氨酸以及它们的酰胺,谷氨酰胺和天冬酰胺。
植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸都可以在韧皮部进行运输。
虽然生长素可以在木质部进行极性运输,但是长距离的激素运输至少部分是在筛管中进行。
※有机物运输的部位筛管●韧皮部薄壁细胞普通伴胞伴胞转移细胞中间细胞※运输形式:蔗糖※运输方向●方向:从源向库运输。
▲代谢源(源)→成熟展开的叶片(光合产生有机物)▲代谢库(库)→幼嫩、衰老、为展开的叶片▲既可横向,也可纵向运输。
(双向运输)※运输速率●比集转运率:单位截面积韧皮部或筛管在单位时间内运输有机物的质量g/(cm2·h)※韧皮部装载: 同化物从合成部位进入筛管的过程。
→伴胞类型、有机质形式质外体途径:伴胞类型为普通伴胞或转移细胞●装载的途径共质体途径:伴胞类型为居间细胞●装载机理:AH+-A TP胞外H+增加→形成质子动力势→蔗糖质子同向运输器→H+与蔗糖同时装载※韧皮部卸出: 光合同化物从SE-CC复合体进入库细胞的过程。
→是否有胞间连丝共质体途径: SE-CC与周围细胞间有胞间连丝●卸出途径质外体途径: SE-CC与周围细胞间缺少胞间连丝※韧皮部运输的机制●压力流动学说▲源端:水势降低,吸收水分,膨压增加▲库端:水势提高,水分流出,膨压降低。
▲源库间产生压力梯度,光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。
▲三个条件:A:源库两端存在溶质的浓度差;B:源库两端存在着压力差;C:源库之间有畅通的运输通道。
▲二个特点:A:在一个筛管中运输是单向进行的;B:运输不直接消耗代谢能量。
※源和库的关系●源与库是相对的,不是一成不变的●源和库的量度▲源强的量度源强: 是指源器官同化物形成和输出的能力。
A.光合速率B.磷酸丙糖的输出速率C. 蔗糖的合成速率:▲库强的量度库强: 是指库器官接纳和转化同化物的能力。
库强=库容*库活力↓↓物理指标生理指标●源库关系▲源是库的供应者,而库对源具有调节作用。
库源两者相互依赖,又相互制约。
①源限制型源小库大,疏花疏果②库限制型库小源大,保花保果(环割)③源库互作型(共同限制型)同时增大源和库。
※同化物分配规律①按源库单位分配②优先分配生长中心③就近分配④同侧运输※影响有机物运输的因素●内因:伴胞的类型●环境因素:温度光照水分矿质元素激素。
农学:植物体内有机物的代谢、分配和运输1、问答(江南博哥)温度对有机物运输有什么影响?解析:温度太高,呼吸增强,消耗一定量的有机物,同时原生质的酶开始钝化或受破坏,所以运输速度降低。
低温使酶的活性降低,呼吸作用减弱,影响运输过程所必需的能量供应,导致运输变慢。
2、单选提高作物产量的有效途径是增加经济系数,增加经济系数的有效途径则是:()A.适当地降低株高B.减少氮肥C.增施磷肥答案:A3、名称有机物的装卸解析:同化物质从筛管周围的源细胞进入筛管和筛管内的同化物质进入到库细胞的过程。
已有实验证明,同化物质进入筛管和流出筛管是一个主动过程,故称装卸。
4、判断韧皮部中的物质不能同时向相反方向运输。
答案:错本题解析:可以同时5、填空就源库间关系看,当源大于库时,籽粒增重受()的限制,库大于源时,籽粒增重受()的影响。
解析:籽粒本身容积、同化物供应不足6、填空从同化物运输与分配的观点看,水稻的结实率主要取决于(),而籽粒的饱满程度主要取决于()。
解析:花粉形成期和开花期限同化物质供给水平、灌浆期同化物质供给水平7、填空筛管中含量最高的有机物是(),而含量最高的无机离子是()。
解析:蔗糖、K+8、填空题叶肉细胞中的糖分向韧皮部装入是()浓度梯度进行的。
解析:逆着9、问答植物体内有机物运输分配的特点如何?解析:(1)光合产物优先供应生长中心,如孕穗期至抽穗期,分配中心为穗及茎。
(2)以不同叶位的叶片来说,其光合产物分配有“就近运输”的特点。
(3)还有同侧运输的特点。
(4)光合产物还具有可再分配利用的特点。
10、单选IAA对有机物质的运输和分配有:()A.抑制作用B.促进作用C.很小的作用答案:B11、单选植物体内同化物运输速率对光合作用的依赖是间接的,主要起控制作用的是:()A.光照的强弱B.叶内蔗糖浓度C.温度的高低答案:B12、问答蔗糖是植物体内有机物运输的主要形式,缘由何在?解析:(1)蔗糖有很高的水溶性,有利于在筛管中运输。