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第六章同化物的运输、分配及信号的传导（一）名词解释源(source) 即代谢源，是产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶、萌发种子的子叶或胚乳。
库(sink) 即代谢库，是指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种子等。
共质体运输(symplastic transport) 物质在共质体中的运输称为共质体运输。
质外体运输(apoplastic transport) 物质在质外体中的运输称为质外体运输。
P蛋白（P-protein）即韧皮蛋白，位于筛管的内壁，当韧皮部组织受到损伤时，P-蛋白在筛孔周围累积并形成凝胶，堵塞筛孔以维持其他部位筛管的正压力，同时减少韧皮部内运输的同化物的外流。
转移细胞（transfer cells）在共质体-质外体交替运输过程中起转运过渡作用的特化细胞。
它的细胞壁及质膜内突生长，形成许多折叠片层，扩大了质膜的表面积，从而增加溶质内外转运的面积,能有效地促进囊泡的吞并，加速物质的分泌或吸收。
比集转运速率(specific mass transfer rate, 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数量。
韧皮部装载(phloem loading) 同化物从合成部位通过共质体或质外体胞间运输，进入筛管的过程。
韧皮部卸出(phloem unloading) 同化物从筛管分子-伴胞复合体进入库细胞的过程。
空种皮技术(empty seed coat technique，empty-ovule technique) 切除部分豆荚壳和远种脐端的半粒种子，并去除另半粒种子的胚性组织，制成空种皮杯。
短时间内，空种皮杯内韧皮部汁液的收集量与种子实际生长量相仿，此法适用于研究豆科植物的同化物运输。
源库单位(source-sink unit) 在同化物供求上有对应关系的源与库合称为源-库单位。
源强和库强源强(source strength)是指源器官同化物形成和输出的能力；库强 (sink strength) 是指库器官接纳和转化同化物的能力。
第六章植物体内同化物的运输与分配Ⅱ 习题一、名词解释转运细胞代谢库同化物的装卸出胞现象P- 蛋白源 - 库单位运输速度代谢源压力流动学说比集运量二、写出下列符号的中文名称SE-CC SMT SMTR三、填空题1. 植物体内同化物长距离运输的途径是（），而细胞内的运输主要是通过（）和（）。
2. 植物胞间运输包括（）、（），器官间的长距离运输通过（）。
3. 植物体内碳水化合物主要以（）的形式运输，此外还有（）糖、（）糖和（）糖等。
4. 筛管汁液中含量最多的有机物是（），含量最多的无机离子是（）。
5. 用（）法和（）法可以证明，植物体内同化物长距离运输的途径是韧皮部筛管。
6. 同化物运输的方向有（）和（）两种。
7. （）在（）年提出了关于韧皮部运输机理的压力流动学说。
8. 有机物总的分配方向是由（）到（）。
9. 植物体内同化物分配的特点是（）、（）、（）、（）（）。
10. 载体参与和调节有机物质向韧皮部装载过程，其依据是（）；（）；（）。
11. 根据源库关系，当源大于库时，籽粒增重受（）的限制，库大于源时，籽粒增重受（）的限制。
12. 影响同化物分配的外界条件有（）、（）、（）和（）。
13. 无机磷含量对同化物的运转有调节作用，当无机磷含量较高时，Ｐ i 与叶绿体内的（）进行交换有利于光合产物从（）运转到（），促进细胞内（）的合成。
14. 植物在营养生长期，氮肥施用过多，体内（）含量增多，（）含量减少，不利于同化物在茎秆中积累。
15. 近年来发现，细胞内 K + /Na + 比调节淀粉 / 蔗糖的比值， K + /Na + 比高时，有利于（）的积累， K + /Na + 比低时，有利于光合产物向（）的转化。
16. 伴细胞与筛管细胞通过胞间连丝相联，伴细胞的作用是为筛管细胞（），（），（）和（）。
17. 有机物质从绿色细胞向韧皮部装载的途径，可能是从（）→（）→（）（韧皮部筛管）。
18. 研究表明（）、（）和（） 3 种植物激素可以促进植物体内有机物质的运输。
自测题一、单项选择题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.质量运输速率B.转运速率C.运输速度D.运输速率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( )。
A.配置B.分配C.分流D.固定10.以下不属于同化物配置范畴的是( )。
A.同化物的贮存B.同化物的利用C.同化物的输出D.同化物的转化11.有机物质配置在源叶的调节中主要依靠( )。
A.蔗糖合成关键酶B.能荷大小C.糖的种类D.糖的浓度12.库器官可分为使用库和贮藏库,使用库是指大部分输入的同化物被用于生长的组织,如( )。
A.果实B.块茎C.块根D.分生组织13.下列概念中用来表示库竞争能力的是( )。
A.库强度B.库容量C.库活力D.比集运量14.单位重量的库组织吸收同化物的速率被称为( )。
第六章 有机物的运输、分配和信号转导 教学大纲基本要求了解植物体内有机物质的两种运输系统，即短距离运输系统和长距离运输系统；了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度；了解韧皮部装载和卸出途径；了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系；了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系；了解同化物的分配规律和影响因素；了解植物体内的信号传导的途径。
重点、难点(一)重点１．源和库、Ｐ蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强、信号转导、Ｇ蛋白、钙调素、蛋白质磷酸化等概念。
２．韧皮部运输的机理。
３．光合细胞中蔗糖的合成，库细胞中淀粉的合成。
４．同化物的分配规律和特点。
５．影响同化物分配的因素。
６．植物体内的信号传导系统和基本途径 (二)难点１．韧皮部的装载和卸出。
２．光合同化物的相互转化和调节。
３．细胞信号转导的过程。
高等植物器官有各自特异的结构和明确的分工，叶片是进行光合作用合成有机物质的场所，植物各器官、组织所需的有机物都需叶片供应。
显然，从有机物生产发源地到消耗或贮藏地之间必然有一个运输过程。
细胞组织之间之所以能互通有无，制造或吸收器官与消耗或贮藏器官之所以能共存，植物体之所以能保持一个统一的整体，都完全依赖着有效的运输机构。
植物体内有机物的运输和分配，如同人与动物体内的血液流动一样是保证机体生长、发育的命脉。
另外，植物体的新陈代谢和生长发育还受遗传信息及环境信息的调节控制。
遗传基因规定个体发育的潜在模式，其实现在很大程度上受控于环境信息。
因此，植物各部位间的协调发展最终离不开细胞间的沟通：物质的转移和信息的传递。
农业生产实践中，有机物运输是决定产量高低和品质好坏的一个重要因素。
因为，即使光合作用形成大量有机物，生物产量较高，但人类所需要的是较有经济价值的部分，如果这些部分产量不高，仍未达到高产的目的。
从较高生物产量变成较高经济产量就存在一个光合产物运输和分配的问题。
第六章同化物的运输分配及信号传导单元自测(一)填空1．根据运输距离的长短，可将高等植物体内的运输可分为距离运输和距离运输。
（短，长）2．一般认为，胞间连丝有三种状态：(1) 态，(2) 态，(3) 态。
一般地说，细胞间的胞间连丝多、孔径大，存在的浓度梯度大，则于共质体的运输。
（正常，开放，封闭，有利）3．物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的转运，(2)逆浓度梯度的转运，(3)依赖于膜运动的转运。
(被动，主动，膜动)4．以小囊泡方式进出质膜的膜动转运包括，和三种形式。
(内吞，外排，出胞)5．一个典型的维管束可由四部分组成：(1)以导管为中心，富有纤维组织的，(2)以筛管为中心，周围有薄壁组织伴联的，(3)穿插木质部和韧皮部间及四周的多种，(4)包围木质部和韧皮部。
(木质部，韧皮部，细胞，维管束鞘)6．目前测定韧皮部运输速度的常用的方法有两种。
一种是利用作为示踪物，用显微注射技术将这种分子直接注入筛管分子内，追踪这种分子在筛管中的运输状况，根据单位时间中此分子的移动距离来计算运输速度。
另一种是同位素示踪技术，常用的同位素是。
将它的化合物饲喂叶片，然后追踪化合物在筛管中的运输状况、运输速度，用这种技术还可研究同化物的分配动态。
(染料分子，放射性，14C）8．筛管中糖的主要运输形式是糖和糖。
(寡聚糖（棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等），蔗糖)9．光合同化物在韧皮部的装载要经过三个区域：即（1）光合同化物区，指能进行光合作用的叶肉细胞；（2）同化物区，指小叶脉末端的韧皮部的薄壁细胞；（3）同化物区，指叶脉中的SE-CC。
（生产，累积，输出，）10．质外体装载是指细胞输出的蔗糖先进入质外体，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体蔗糖浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。
共质体装载途径是指细胞输出的蔗糖通过胞间连丝浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。
（光合，逆浓度，光合，顺蔗糖浓度）11．韧皮部卸出的途径有两条：一条是途径，另一条是途径。
（共质体，质外体）12．光合碳代谢形成的磷酸丙糖可继续参与卡尔文循环的运转，或滞留在内，并在一系列酶作用下合成淀粉；或者通过位于叶绿体被膜上的进入细胞质，再在一系列酶作用下合成蔗糖。
(叶绿体，磷酸丙糖转运器)13．1930年E、Münch提出了解释韧皮部同化物运输的学说。
该学说的基本论点是，同化物在筛管内是随液流流动的，而液流的流动是由两端的膨压差引起的。
（压力流，输导系统）14．转化酶是催化蔗糖反应的酶。
根据催化反应所需的最适pH，可将转化酶分成两种，一种称为转化酶，该酶对底物蔗糖的亲和力较高，主要分布在液泡和细胞壁中；另一类称为转化酶，该酶主要分布在细胞质部分。
(水解，酸性，碱性或中性) 15．光合细胞中蔗糖的合成是在内进行的。
催化蔗糖降解代谢的酶有两类，一类是，另一类是。
（细胞质，转化酶，蔗糖合成酶）16．库细胞中淀粉合成的部位是。
G1P在酶的作用下形成ADPG，ADPG 则在酶催化下和葡聚糖引物反应合成直链淀粉，直链淀粉又可在酶作用下最终形成支链淀粉。
（淀粉体，ADPG焦磷酸化，淀粉合成，分支）17．淀粉合成酶有两种形式：一种位于淀粉体的可溶部分，称淀粉合成酶，另一种是和淀粉粒结合的，称淀粉合成酶。
（可溶性，结合态）18．根据同化物到达库以后的用途不同，可将库分成库和库两类。
另外，根据同化物输入后是否再输出，又可把库分为库和库。
（代谢，贮藏，可逆，不可逆）19．同化物分配的总规律是由到，并具有以下的特点：（1）优先供应，（2）就近，（3）同侧。
（源库，生长中心，供应，运输）20．植物体除了已经构成植物骨架的细胞壁等成分外，其他的各种细胞内含物当该器官或组织衰老时都有可能被，即被转移到其他器官或组织中去。
同化物再分配的途径除了走原有的输导系统，质外体与共质体外，细胞內的细胞器如核等可以解体后再撤离，也可不经解体直接，直至全部细胞撤离一空。
（再度利用，穿壁转移）21．植物细胞的信号分子按其作用范围可分为信号分子和信号分子。
对于细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段，即：（1）信号传递，（2）信号转换，（3）信号转导，（4）可逆磷酸化。
（胞间，胞内，胞间，膜上，胞内，蛋白质）22．植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。
常见的化学信号：、、等，常见的物理信号有：、、等。
(植物激素、蛋白酶抑制物、寡聚糖、生长调节物质等，电信号、水力学信号、重力、光波) 23．随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量也随之增加的化学物质称之为化学信号；而随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量随之减少的化学物质称为化学信号。
(正，负)24．G蛋白的生理活性有赖于与的结合以及具有的活性而得名。
(三磷酸鸟苷(GTP)，GTP水解酶)25．质膜中的磷酸脂酶C水解PIP2( 磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸)而产生以及两种信号分子。
因此，该系统又称双信号系统。
其中通过调节Ca2+浓度，而则通过激活蛋白激酶C(PKC)来传递信息。
(肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，二酰甘油(DAG)，IP3，DAG)。
26．已有实验证实了在叶绿体光诱导花色素苷合成过程中，与Ca2+-CaM信号转导系统在合成完整叶绿体过程中协同起作用。
(cAMP或环核苷酸信号系统)27．蛋白质磷酸化以及脱磷酸化是分别由一组蛋白酶和蛋白酶所催化的。
(激，磷酸酯)（二）选择题1．叶绿体中输出的糖类主要是。
A．A．磷酸丙糖B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖2．春天树木发芽时，叶片展开前，茎杆内糖分运输的方向是。
B．A．从形态学上端运向下端B．从形态学下端运向上端C．既不上运也不下运3．植物体内有机物质转移与运输的方向是。
C．A．只能从高浓度向低浓度方向移动，而不能从低浓度向高浓度方向转移B．既能从高浓度向低浓度方向转移，也能从低浓度向高浓度方向运输C．长距离运输是从高浓度向低浓度方向转移，短距离运输也可逆浓度方向进行4．温度对同化物质的运输也会产生影响，当气温高于土温时。
B．A．有利于同化物质向根部输送B．有利于同化物质向顶部运输C．只影响运输速率，不影响运输方向5．抽穗期间长期阴雨对水稻产量的影响主要表现在。
B．A．降低结实率，不减少千粒重B．降低结实率，也减少千粒重C．减少千粒重，一般不影响结实率D．主要是减少颖花数，而不是降低结实率和千粒重6．摘去植物的繁殖器官后，其营养器官的寿命。
A．A．延长B．缩短C．变化不显D．无一定变化规律7．UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是。
A．A．蔗糖-6-磷酸合成酶B．蔗糖-6-磷酸酯酶C．果糖-1，6-二磷酸脂酶D．UDPG焦磷酸化酶8．正开花结实的作物，其叶片的光合速率比开花之前。
A．A．有所增强B．有所下降C．变化无常9．激素对同化物运输有明显的调节作用，其中以最为显著。
B．A．CTK B．IAA C．GA D．Eth10．气温过高或过低，或植株受到机械损伤时，筛管内会形成而阻碍同化物的运输。
D．A．几丁质B．角质C．维纤丝D．胼胝质11．大部分植物筛管内运输的光合产物是。
D．A．山梨糖醇B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖12．以下物质不是植物胞间信号。
D．A．植物激素B．电波C．水压D．淀粉13．以下哪种物质不是植物胞内信号？。
A．A．激素受体和G蛋白B．肌醇磷脂信号系统C．环核苷酸信号系统D．钙信号系统14．在叶肉细胞中合成淀粉的部位是。
A．A．叶绿体间质B．类囊体C．细胞质D．高尔基体15．蔗糖向筛管的质外体装载是进行的。
B．A．顺浓度梯度B．逆浓度梯度C．等浓度D．无一定浓度规律16．油料种子发育过程中，首先积累。
B．A．油脂B．可溶性糖和淀粉C．蛋白质D．淀粉和油脂17．转化酶催化下列反应。
D．A．G1P ＋A TP →ADPG ＋Pi B．UDPG ＋果糖→蔗糖＋UDP C．F1，6BP ＋H2O →F6P ＋PPi D．蔗糖＋H2O →葡萄糖＋果糖18．源库单位的是整枝、摘心、疏果等栽培技术的生理基础。
C．A．区域化B．对应关系C．可变性D．固定性19．下列哪些器官可称为可逆库。
B．A．块根和块茎B．叶鞘和茎杆C．种子D．果实20．稻麦单位土地面积上的颖花数或单个颖果胚乳细胞数等可用来表示：。
C．A．库活力B．库强C．库容21．促进筛管中胼胝质的合成和沉积的植物激素是。
A．A．ETH B．IAA C．GA3 D．IAA和GA322．植物细胞壁上的Ca2＋含量一般在：。
D．A．10-7～10-6mol·L-1 B．≥１０-6mol·L-1 C．10-4～10-3mol·L-1 D．1～5mol·L-123．根椐同化物运输规律，水稻第3叶制造的同化物主要供给第生长。
A．A．5、7、9叶B．4、5、6叶C．4、6、8叶24．关于环割的作用，错误的说法是。
D．A．此处理主要阻断了叶片形成的光合同化物在韧皮部的向下运输B．此处导致环割上端韧皮部组织中光合同化物积累引起膨大C．如果环割不宽，切口能重新愈合D．如果环割太宽，环割上端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡25．在筛管中下面哪种离子的含量最高。
D．A．AL3+ B．Cl-1 C．Ca2+ D．K+ 26．P蛋白存在于中。
C．．导管B．管胞C．筛管D．伴胞27．主要分布在导管和筛管的两端，它们的功能是将溶质输出或输入导管或筛管。
其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。
B．A．通道细胞B．转移细胞C．保卫细胞D．厚壁细胞28．蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的，连接方式是通过。
C．A．α-1，6-苷键B．α-1，4-苷键C．α-1，2-苷键29．可以水解淀粉分子α-1，6-苷键的酶是。
A．A．R 酶B．α-淀粉酶C．β-淀粉酶30、植物体内酰胺含量丰富时，说明体内。
B．A．供氮不足B．供氮充足C．供氮一般D．糖分充足31．细胞依靠将原生质相互联系起来，形成共质体。
B．A．纤维丝B．胞间连丝C．微管D．微丝（三）问答题1．如何证明高等植物的同化物长距离运输的通道是韧皮部？答：(1)环割试验剥去树干(枝)上的一圈树皮(内有韧皮部)，这样阻断了叶片形成的光合同化物通过韧皮部向下运输，而导致环割上端韧皮部组织因光合同化物积累而膨大，环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。
(2)放射性同位素示踪法让叶片同化14CO2，数分钟后将叶柄切下并固定，对叶柄横切面进行放射性自显影，可看出14CO2标记的光合同化物位于韧皮部。
2．维管束系统对植物的生命活动具有哪些功能?答：(1)物质长距离运输的通道一般情况下水和无机营养由木质部输送，同化物由韧皮部输送。
(2)信息物质传递的通道如根部合成的细胞分裂素和脱落酸等可通过木质部运至地上部分，而茎端合成的生长素则通过韧皮部向下极性运输。
