植物生理学期末复习资料
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第一节有机物物质运输的途径、速度和溶质种类
一、运输途径(Pathway of transport) 有机物运输的途径是韧皮部,主要运输组织是筛管和伴胞。
筛管Sieve element:筛板-筛孔-P-蛋白(胞间联络束)-胼胝质。无细胞核。伴胞companion cell:与筛管结合紧密,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。列表比较三种伴胞类型特点,用途。
二、运输方向(Direction of transport)
可向上下两个方向同时运输
证明:1环割树皮及环割机理的应用
a 增加有效花率及坐果率
b 高空压条易发根
2 同位素示踪法
环割图片
讲述同位素示追踪实验
三、运输速度和溶质种类
比扩散速度快,大多50-100cm/h。
大豆84-100,南瓜40-60,葡萄60,甘蔗很快300-600cm/h
韧皮部中的有机物质: 主要有蔗糖,还有棉子糖、水苏糖和毛蕊糖;氨基酸和酰胺,四大类激素
第二节韧皮部装载(phloem loading)
Source(源--代谢源),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)。
Sink(库--代谢库),消耗或贮藏同化物的部位或器官(如根系形成中种子,幼果,膨大中块根块茎等)。
韧皮部装载是指光合产物从叶肉细胞到筛管分子-伴胞复合体的过程。
装载过程
①白天磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质中,并转变成蔗糖
②叶肉细胞的蔗糖运到叶脉的筛管附近
③蔗糖进入筛管中。
完成装载后,蔗糖才能在微管系统中从源到库长距离运输。
装载途径——质外体途径和共质体途径
质外体途径
指光合细胞输出的蔗糖进入质外体,然后通过位于筛管伴胞复合体质膜上的蔗糖质子同向运输器逆浓度梯度进入伴胞,最后进入筛管的过程。
共质体途径
指光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞,最后
进入筛管的过程:多聚体-陷阱模型
第三节韧皮部卸出(phloem unloading)
韧皮部卸出是指韧皮部的有机物输出到库细胞的过程。
一、有机物卸出的途径
(一)共质体途径卸出(二)质外体途径卸出
二、依赖代谢进入库细胞
低温和代谢抑制剂处理的研究表明:同化物进入库组织是需要能量的。在质外体卸出过程中糖至少要跨膜两次,运输器在跨膜过程中起着重要作用。
第四节筛管运输的机理
一压力流动学说
压力流动学说存在的问题:
(1)筛管细胞内压力差<<同化物快速流动所需的压力势差;筛管细胞内充满了韧皮蛋白和胼胝质,阻力很大,要保持糖溶液如此快的流速,所需的压力势差要比筛管实际的压力差大得多;
(2)与双向运输的事实相矛盾;
(3)与有机物质运输的主动过程相矛盾。例如,用呼吸抑制剂处理叶柄,同化物运输过程明显受阻。
二细胞质泵动学说
内腔的细胞质形成胞纵连束并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。
可以解释同化物的双向运输问题。因为同一筛管中不同的胞纵连束可以同时进行相反方向的运动,使糖分向相反方向运输。但也有不同观点,认为在筛管中不存在胞纵连束。
三、P-蛋白的收缩推动学说(contractile protein theory)
筛管分子中微纤丝相连构成网状结构,横跨筛管分子,一端固定,一端游离,通过微纤丝的颤动,推动有机物运输,微纤丝是由收缩蛋白的收缩丝组成的,所以能够运动。ATP为收缩蛋白运动提供能量。
第五节同化产物的分布
一、同化物的去向L: 1.合成贮藏物质。2.被代谢利用。 3.形成运输化合物三、同化物分配规律: 1.优先向生长中心分配;2.就近运输;3.同侧纵向运输;4.同侧纵向运输阻断时,可以发生横向运输;5.同化物可进行再分配
四、库强度及其调节
库容量(sink volume):指库的总重量。
库活力(sink activity):单位时间单位干重吸收同化物的量。
库强度(sink strength):单位时间库吸收同化物的量。
库强度=库容量×库活力
2.库强度的调节:膨压调节;植物激素调节:IAA、ABA;输导系统的畅通
第六章植物的次级代谢产物
第一节植物的初生代谢和次生代谢
糖类、脂类、核酸和蛋白质等是初生代谢产物。
萜类、酚类和生物碱等是由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质,成为次生代谢产物,贮存在夜泡或细胞壁中,是代谢的最终产物,大部分不再参加代谢活动。代谢全貌图:初生代谢和次生代谢的联系
次生物质的用途:1 芳香油、挥发油、色素、这些提取物可作为食品、化妆品添加剂用于工业生产;2 木质素、植保素等有保护植物不受病虫侵害作用;3 橡胶、松节油工业原料;4药用成分(紫杉醇、皂甙、利血平、阿托品、青蒿素、喜树碱)
第二节萜类
一、萜类的种类
萜类是异戊二烯(C5)组成的次生物质,一般不溶于水。
萜类种类是根据异戊二烯数目而定,有单萜、倍半萜、双萜、三萜,四萜和多萜之分。(p132表5-1)
樟树、桉树、柑橘、薄荷中都有挥发油,是单萜、倍半萜。
化妆品香料,食用香料,防虫
图示植物及相关次生代谢物产品
二、萜类的生物合成
萜类的生物合成有两条途径:甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径,两者都形成异戊烯焦磷酸(IPP),然后进一步合成萜类,所以IPP亦称为“活跃异戊二烯”。P134 图5-6
第三节酚类
一、酚类的种类
酚类是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物。
橙皮素、木质素、芸香苷、桂皮酸、水杨酸、类黄酮、鞣质等。
二酚类的生物合成
莽草酸途径
图示:莽草酸途径
苯丙氨酸解氨酶(PAL)是初生代谢与次生代谢的分支点,是形成酚类化合物中的一个重要调节酶。
三简单酚类
简单苯丙酸类化合物:桂皮酸,香豆酸、咖啡酸,阿魏酸