第15讲-同化产物的运输与分配

20
2、物质运输的一般规律
（1）无机营养在木质部中向上运输，而在韧皮 部中向下运输。 （2）光合同化物在韧皮部中的运输的方向取决 于源与库的相对位置。 （3）含氮有机化合物和激素在两管道中均可运 输，其中根系合成的物质（如ABA）经木质部 运输，而冠部合成物质则经韧皮部运输。 （4）在组织与组织之间，包括木质部与韧皮部 间，物质可通过被动或主动转运等方式进行侧 向运输。
出胞现象：通过出芽胞 方式将胞内物质向外分泌 的过程。
13
共质体、质外体交替运输
物质在共质体和质外体之间交替进行的运输。
14
转移细胞（transfer cells，TC）
结构特点： 细胞壁及质膜内突生 长，形成折叠片层。
功能: 1 扩大质膜的表面积, 增加物质质膜内外转 运的面积; 2 质膜折叠有利于囊 泡的形成,同样有利 于质膜内外物质的运 输。
韧皮部
筛管 伴胞 薄壁细胞
22
第二节 韧皮部的物质运输
一、韧皮部中运输的物质
干物质含量占10-25%。
23
韧皮部运输物质的主要形式
蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式。 原因： 1、溶解度很高(0℃时，179g / 100ml水)。 2、蔗糖是非还原性糖，化学性质较为稳定。 3、蔗糖水解时能产生相对高的化学能。 4、蔗糖是光合作用的主要产物，分子量小，移动性大，
15
二、长距离运输系统
植物体内承担物质长距离运输的系统是维管束系统。 （一）维管束的组成与功能 1、维管束的组成
1.以导管为中心的木质部； 2.以筛管为中心的韧皮部； 3.多种组织的集合； 4.维管束鞘； A.电波； B.激素； C.无机营养； D.有机营养； E.加工储藏； F.径向生长； 实线表示物质交换，虚线表示信息交换

蚜虫吻刺法
三、光合产物运输的方向与速度
运输方向: 运输方向:
向上 向下
由源到库
双向 横向
运输速度: 运输速度: 约100 cm•h-1
①不同植物各异 幼苗＞ ②幼苗＞老植株 白天＞ ③白天＞夜间
比集转运速率(specific mass transfer rate, 比集转运速率 SMTR) ：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。 面积上所运转的干物质的量。
4、功能叶之间无同化物供应关系 、
就不同叶龄来说， 幼叶产生光合产物较少， 就不同叶龄来说 ， 幼叶产生光合产物较少 ， 不但不向外运输， 而且还需要输入光合产物， 不但不向外运输 ， 而且还需要输入光合产物 ， 供自身生长用。 供自身生长用。 一旦叶片长成， 形成大量光合产物， 一旦叶片长成 ， 形成大量光合产物 ， 就向外 运输，此后不再接受外来有机物质。 运输，此后不再接受外来有机物质。 已成为“ 已成为 “ 源 ” 的叶片之间没有有机物的分配 关系，直到最后衰老死亡。 关系，直到最后衰老死亡。
一、压力流动学说(pressure-flow theory) 压力流动学说 二、胞质泵动学说(cytoplasmic pumping theory) 胞质泵动学说 蛋白的收缩推动学说(contractile protein theory) 三、P-蛋白的收缩推动学说 蛋白的收缩推动学说
压力流动学说
二、光合产物运输的形式
羽扇豆／ 烟 草／mmol L-1 羽扇豆／mmol L-1 主要运输形式: 主要运输形式 蔗糖 蚜虫吻刺法 460.0 490.0 蔗糖 （1）占90% ） 83.0 115.0 氨基酸 94.0 47.0 钾 （2）蔗糖 优点 5.0 4.4 钠 14.0 磷 溶解度很高(0℃ ①溶解度很高 ℃时，179g / 100ml水)。 水。 4.3 5.8 镁 是非还原性糖，很稳定。 ②是非还原性糖，很稳定。 2.1 0.16 钙 运输速率很高。 ③运输速率很高。 0.17 0.13 铁 ∴ 适于长距离运输 具有较高能量。 ④具有较高能量。 0.24 0.08 锌 pH 7.9 8.0

两种假说： “聚合物捕捉模型(多聚化截留机理)” “胞质网络运输模型”
第三十六页，共67页
聚合物陷阱模型
叶肉细胞光合作用中产生的蔗糖和肌醇半乳糖苷通过胞间连丝从维管束 鞘细胞扩散进入中间细胞后，在中间细胞中蔗糖被用于合成棉子糖和水苏糖 因而被消耗掉，这样就维持了蔗糖从维管束鞘细胞到中间细胞的顺浓度梯度 的运输，同时由于合成的棉子糖和水苏糖具有较大的分子量而无法通过扩散 经胞间连丝回到维管束鞘细胞，而中间细胞和筛管分子间的胞间连丝的较大 通透性可以允许中间细胞中合成的棉子糖和水苏糖扩散进入筛管分子，这样 被运输的糖（棉子糖和水苏糖）在中间细胞和筛管分子中就会提高。
②很难解释双向运输 ③实际上运输是消耗代谢能量的主动过程
第四十四页，共67页
细胞质泵动学说
该学说的基本要点是：筛管分子内腔的细胞 质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子 ，束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收 缩和张驰，产生蠕动，把细胞质长距离泵走， 糖分随之流动。
第四十五页，共67页
收缩蛋白学说
合； 4.维管束鞘； A.电波； B.激素； C.无机营养； D.有机营养； E.加工储藏； F.径向 生长； 实线表示物质交换，虚线表示信息交换
第十五页，共67页
2、维管束的功能
（1）物质长距离运输的通道
最基本最重要的功能
（2）信息物质传递的通道
信息物质主要指内源激素
（3）两通道间的物质交换 （4）对同化物的吸收与分泌 （5）对同化物的加工与储存
1 质外体运输
1) 质外体中液流的阻力小，物质在其中的运输快。 2) 质外体没有外围的保护，其中的物质容易流失到体外。
3) 另外运输速率也易受外力的影响。
2 共质体运输
1) 共质体中原生质的粘度大，运输的阻力大，速度慢。

同化物运输与分配的特点和规律同化物是指任何生物体在生长发育、代谢过程中所需要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等。

同化物的运输和分配是生物体维持正常生理功能的重要过程。

下面将探讨同化物运输和分配的特点和规律。

1. 同化物的运输方式多样同化物的运输方式有多种，主要包括质子泵、离子通道、转运蛋白、囊泡运输等。

其中，转运蛋白是同化物运输的主要方式之一，它可以将离子或小分子物质从细胞外或细胞内输送到细胞内或细胞外。

2. 同化物的运输具有方向性同化物在生物体内的运输具有方向性，通常是从高浓度区域向低浓度区域运动。

这是由于同化物的扩散速率与其浓度成反比，浓度越高，扩散速率越慢。

3. 同化物的运输速度受限同化物在生物体内的运输速度受限于许多因素，如运输蛋白的数量、分布、亲和力等，以及细胞膜的通透性。

此外，同化物的运输速度还受到渗透压、离子浓度等因素的影响。

4. 同化物的分配具有优先级同化物在生物体内的分配具有优先级，不同组织和器官对同化物的需求程度不同，因此会发生竞争。

比如，脑部对葡萄糖的需求非常高，而肌肉对葡萄糖的需求则较低。

5. 同化物的分配受到调节机制的控制同化物的分配受到许多调节机制的控制，如激素、神经系统等。

这些机制可以调节同化物的合成、分泌、吸收等过程，从而保证生物体内各个组织和器官获得足够的营养物质。

同化物的运输和分配是生物体维持正常生理功能的重要过程。

它具有多种运输方式、方向性、速度受限、分配具有优先级和受到调节机制的控制等特点和规律。

了解同化物运输和分配的特点和规律，有助于深入理解生物体内的代谢过程，为研究疾病的发生、预防和治疗提供理论依据。