张学琴植物生理学-第十章 韧皮部运输与同化物分配2
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光合同化物韧皮部运输摘要:近年来研究表明, 植物体内光合同化物的韧皮部装载和卸出均有共质体途径和质外体途径,本文介绍近年来光合同化物在库器官中的卸载途径、卸载机制、装载机制以及韧皮部卸出的研究进展,并简略讨论了该领域研究所面临的问题。
关键词:光合同化物;韧皮部;卸出;装载The Phloem Transport of PhotoassimilatesAbstract:The research of recent years shows that phloem loading and unloading of plant photomapsimilate both have symplasmic and apoplasmic pathways.This paper introduces progress in research of the phloem unloading and loadong pathway and mechanisms of photoassimilates in sink organs.And also have a brief discussion about problems of the research in this field.Keyword s: photomapsimilate;phloem;loading;unloading光合同化物的运输和分配是决定作物产量和品质的重要因素,因而同化物从筛分子卸出和韧皮部后运输过程,一直是植物生理学、细胞生物学研究的焦点。
但由于库器官中维管束深埋在组织内部,二者在结构上很难分离,加上筛分子卸载与韧皮部后运输途径又难以区分等原因[1],所以韧皮部卸载机制的研究受到很大的限制。
近年来,随着生物学的发展和一些先进研究技术的发明、应用,细胞间物质运输的研究已经从细胞、亚细胞水平进入分子水平,同化物韧皮部卸载机制的研究取得了较大进展。
植物⽣理学-植物同化物的运输和分离名词解释和知识点植物同化物的运输和分离名词解释质外体:指除元甚⾄以外由细胞壁的纤维丝及其以外的胞间空间组成的运输通道共质体:指由胞间连丝及原⽣质膜本⾝在细胞的偶联所形成的运输通道质外体运输:物质转移是⼀个物理过程,质外体⼤⼩⽤表观⾃由空间表⽰,当外液与⾃由空间扩散平衡时,溶质在植物组织中浓度转移细胞:主要分布在输导组织末端及花果器官等同化物装⼊或卸出部位的⼀些特化细胞,其特点是胞壁和质膜内凹,使表⾯积瞪⼤,此外胞质浓厚,细胞器发达,代谢旺盛,有利于物质吸收和排出。
(源端装⼊,库端卸出)筛胞:和筛管结合紧密,有⼤量的胞间连丝相连。
为筛管提供物质和能量构成筛管伴胞复合体(SE/CC)⽤作转移细胞,参与同化物的装卸。
P-蛋⽩:也称韧⽪蛋⽩,借提供的能量来伸缩以推动筛管内物质运输源:指制造或输出同化物的部位或器官(成熟叶、发芽时块根、块茎等)库:消耗或贮藏同化物的部位或器官(根系形成中种⼦、幼果、膨⼤中块根块茎)⽐集运量或⽐集运速率:指单位时间通过韧⽪部横截⾯积的⼲物质运转量压⼒流动假设:推动韧⽪液流动的动⼒在于“源”“库”两端的压⼒差收缩蛋⽩学说:筛管P-蛋⽩,靠ATP能量上下收缩或扩区,推动筛管中有机物运转⽣长中⼼:指在某⼀特定的⽣长期中,⽣长最迅速,最易获得同化物的部位源库单位:在某⼀发育时期⼀个叶⽚的同化物主要供应其邻近的器官或组织,它们之间在营养上相互依赖,这些叶⽚和器官组织称为源库单位胞间连丝:由质膜、压缩的内质⽹、丝状蛋⽩质连接球蛋⽩组成,有传递物质和信息的功能输导组织:植物体中担负物质长途运输的主要组织韧⽪部运输途径:筛管和筛胞运输Sieve element:筛板—筛孔—P-蛋⽩(胞间联络束)—胼胝体环割:环绕植株的枝⼲,剥去⼀定宽度树⽪的作法韧⽪部装⼊:同化物从成熟叶⽚中叶⾁细胞的绿叶体运送到筛分⼦-伴胞复合体的整个过程韧⽪部卸载:韧⽪部进⾏输出的同化物在库端被运出韧⽪部并被邻近⽣长或贮存组织所吸收的过程配制:从代谢⽽⾔,指光合产物多少⽤于细胞代谢,多少⽤于合成淀粉储存在叶绿体中,多少合成可输出蔗糖分配:植物体中有规律的光合产物向各库器官输送的模式区室化:植物细胞将不同的代谢途径分隔到膜包被的不同的细胞室或区室中,⽽各细胞器或区室在其功能上有其相对独⽴性,但⼜相互联系代谢源Metabolic source代谢库Metabolic sink⽣长中⼼Growth center配制Allocation分配Partition (distribution)转移细胞Transfer cell糖与质⼦共转运Sugar and proton cotransport 韧⽪部运输Phloem transport区室化Compartmentation输导组织Conduct tissue筛分⼦Sieve element环割Girdling压⼒流假说Pressure flow hypothesis 韧⽪部装载和卸载Phloem loading and unloading 直链淀粉Amylose⽀链淀粉Amylopectin胞间连丝Plasmodesma 知识点⼀.植物体内的同化物运输1.短距离运输:胞内运输(共质体),胞间运输(质外体)2.长距离运输:韧⽪部运输途径(筛板—筛孔—P-蛋⽩(胞间联络束)—胼胝质)筛胞:和筛管结合紧密,有⼤量的胞间连丝相连。
韧皮部运输与同化物分配(总分:100.00,做题时间:90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数:30,分数:30.00)1.在植物体内同化物长距离运输的主要途径是______。
∙ A.韧皮部∙ B.木质部∙ C.导管∙ D.通道蛋白(分数:1.00)A.B.C.D.2.收集筛管汁液困难,目前较为理想的收集筛管汁液的方法是______。
∙ A.蚜虫吻针技术∙ B.压力技术∙ C.空种皮技术∙ D.环割技术(分数:1.00)A.B.C.D.3.源库单位是指______。
∙ A.生产同化物以及向其他器官提供营养的器官∙ B.消耗或积累同化物的接纳器官∙ C.一个源器官和直接接纳其输出同化物的库器官所组成的供求单位∙ D.在空间上有一定分布,但与发育阶段无关的源库关系(分数:1.00)A.B.C.D.4.单位时间、单位韧皮部或筛管横切面积上所运转的干物质的量被称为______。
∙ A.比集转运速率∙ B.转运速率∙ C.运输速度∙ D.运输速率A.B.C.D.5.同化物从合成部位通过共质体或质外体的胞间运输进入筛管的过程称为______。
∙ A.韧皮部装载∙ B.韧皮部被动运输∙ C.韧皮部卸出∙ D.木质部装载(分数:1.00)A.B.C.D.6.不支持压力流动学说的实验证据的选项是______。
∙ A.筛管间具有开放的筛板孔∙ B.筛管运输本身不需要能量∙ C.在源端和库端存在膨压差∙ D.在同一筛管中能同时发生双向运输(分数:1.00)A.B.C.D.7.不能为韧皮部装载经过质外体途径提供实验证据的选项是______。
∙ A.质外体中存在被运输的糖∙ B.质外体的糖可以进入筛管分子∙ C.受PCMBS抑制∙ D.导管中糖的含量低(分数:1.00)A.B.C.D.8.植物将光合固定的碳转移到不同代谢途径的调节作用称为______。
∙ A.配置∙ B.分配∙ C.分流∙ D.固定A.B.C.D.9.植物体中光合同化物有规律地向各库器官输送的模式称为______。
韧皮部运输与同化物分配(6学时)第十章韧皮部运输与同化物分配 (6学时)第一节韧皮部中的同化物运输(1学时)第二节韧皮部运输机理 (2学时)第三节碳水化合物的装载与卸出 (1(5学时)同化物的配置与分配 (1.5学时) 第四节[主要内容]:介绍韧皮部同化物运输与分配机理与调控。
[教学要求]:要求学生掌握研究韧皮部运输的方法,韧皮部运输物质的形式,运输方向,速率,韧皮部运输机理,韧皮部装载和卸出途径、机制,同化物的分配规律及调控等。
[教学重点]:韧皮部运输机理(主要有压力流动学说),同化物分配规律及调控。
[教学难点]:[授课时数]:6学时引言:(3min ) 同化物运输的意义,调控同化物运输与分配在农业生产上的意义,本章主要内容。
植物,特别是陆生植物通过根进行水和矿质元素的吸收,通过叶片进行气体交换和光合作用,根需要叶片光合作用所生产的同化物以满足其功能和生长的需要,而叶片则需要根所吸收的水分和矿质作为光合作用的原料,此外,光合作用生产的同化物必须输送到植物的各个部分以满足植物体生长和发育的需要,因此植物所面临的一个重大问题是如何解决地上和地下以及植物体各部分间物质的运输问题。
同化物 (同化物是指植物通过自身的代谢活动而产生的物质)的运输和分配对于农作物产量的形成是极为重要的,作物产量不仅取决于光合作用产量的高低,同时也取决于光合作用生产的同化物能否高效地进行运输,特别是作物的经济产量还取决于同化物向经济器官分配的比例。
有关水分和矿质元素的运输我们已经在以前的章节分别作了介绍,在这一章中我们将阐述同化物,主要是光合作用的产物在植物体中运输的途径,运输的形式,运输机理和同化物在植物体中的分配等问题。
第一节韧皮部中的同化物运输 (1学时)一、韧皮部是同化物运输的主要途径韧皮部(phloem)是同化物在植物体内运输的主要途径。
实验1, 环剥实验: 有关同化物在韧皮部进行运输的推测可以追溯到早期植物学家所做的树皮环割的观察(图)。