当前位置:
文档之家› 第六章(1) 有机物的运输与分配
第六章(1) 有机物的运输与分配
压 力 流 动 学 说
2. 支持压力流动学说的试验证据: 支持压力流动学说的试验证据: ◆白蜡树干随着距地面高度的增加,韧皮部汁 白蜡树干随着距地面高度的增加, 液中各种糖的浓度也在增加, 液中各种糖的浓度也在增加,且这种浓度差 随落叶而消失,随叶面积的恢复而恢复; 随落叶而消失,随叶面积的恢复而恢复; 蚜虫吻刺实验证明,溢泌液可持续数小时; ◆蚜虫吻刺实验证明,溢泌液可持续数小时;
P122图 图
(二)装载机理: 装载机理: 是一种主动过程。以蔗糖 质子共运输的方 是一种主动过程。以蔗糖-质子共运输的方 式进行。 式进行。 蔗糖-质子共运输 质子共运输: 蔗糖 质子共运输:SE-CC复合体质膜上有 复合体质膜上有 ATP酶—水解 水解ATP放能将膜内的 +运 放能将膜内的H 酶 水解 放能将膜内的 建立跨膜电化学势差—膜上的蔗糖 出—建立跨膜电化学势差 膜上的蔗糖 建立跨膜电化学势差 载体利用该势差——将蔗糖和 +运进 将蔗糖和H 载体利用该势差 将蔗糖和 运进SECC复合体。 复合体。 复合体
210×24% = SMT= 24×100×0.0042 4.9/cm2/h-1
在韧皮部中,筛管的横截面积仅占 , 在韧皮部中,筛管的横截面积仅占1/5,要计算筛管的 SMT,上述结果要乘以 。 ,上述结果要乘以5。
第二节 有机物运输机理 有机物运输机理的三个问题: 有机物运输机理的三个问题 1. 有机物在源端如何装入 有机物在源端如何装入SE-CC复合体? 复合体? 复合体 2. 有机物在库端如何从 有机物在库端如何从SE-CC复合体卸出? 复合体卸出? 复合体卸出 3. 有机物在筛管中运输的动力何来? 有机物在筛管中运输的动力何来?
筛 管 中 的 胞 纵 连 束
3.P蛋白收缩假说 蛋白收缩假说
认为筛管内存在有收缩能力的韧皮蛋白( 认为筛管内存在有收缩能力的韧皮蛋白(P 蛋白),它们构成微纤丝,长度大于筛分子, ),它们构成微纤丝 蛋白),它们构成微纤丝,长度大于筛分子, 一端固定,一端游离于细胞质, 一端固定,一端游离于细胞质,象鞭毛一样 颤动,推动筛管汁液流动,需要ATP。 颤动,推动筛管汁液流动,需要 。
(二).质外体卸出途径及机理 二 质外体卸出途径及机理 质外体卸出途径及机理: SE-CC复合体与库细胞间不存在胞间连丝时, 复合体与库细胞间不存在胞间连丝时, 复合体与库细胞间不存在胞间连丝时 蔗糖从筛管→自由空间 库细胞。 自由空间→库细胞 蔗糖从筛管 自由空间 库细胞。 1.卸出过程:有两种模式: 卸出过程:有两种模式 卸出过程 ⑴蔗糖顺浓度被动进入自由空间→被细胞壁蔗 蔗糖顺浓度被动进入自由空间→被细胞壁蔗 糖酶水解成葡萄糖和果糖→单糖主动进入库 糖酶水解成葡萄糖和果糖 单糖主动进入库 细胞,用于消耗或贮存。 细胞,用于消耗或贮存。 存在植物:玉米、高粱、粟等。 存在植物:玉米、高粱、粟等。
单位时间内转移的物质量( 单位时间内转移的物质量(g.h-1) 韧皮部横截面积( 韧皮部横截面积(cm2)
生长100天的马铃薯块茎重量210g, 生长100天的马铃薯块茎重量210g,其中有机物占 天的马铃薯块茎重量 24%,匍匐茎断面韧皮部为 运输率为: ,匍匐茎断面韧皮部为0.0042cm2,运输率为: 运输率为
二.有机物运输的途径和方向 有机物运输的途径和方向 (一) 长距离运输的途径和方向 一 长距离运输:器官间的运输 长距离运输 器官间的运输 1.运输途径 运输途径: 运输途径 主要途径:韧皮部筛管 伴胞复合体。 韧皮部筛管-伴胞复合体 主要途径 韧皮部筛管 伴胞复合体。 次要途径:木质部导管 管胞。 木质部导管、 次要途径 木质部导管、管胞。 2. 运输方向 运输方向: 下双向运输;横向运输。 上、下双向运输;横向运输。
环割的作用
(二)短距离运输的含义和途径 短距离运输:细胞内和相邻细胞间的运输。 短距离运输:细胞内和相邻细胞间的运输。 1.运输途径 运输途径: 运输途径 (1)质外体途径:以扩散方式进行,速度快。 )质外体途径:以扩散方式进行,速度快。 (2)共质体途径:在原生质体中越膜运输 慢。 )共质体途径:在原生质体中越膜运输,慢 (3)交替途径:在质外体和共质体交替进行。 )交替途径:在质外体和共质体交替进行。 2.转移细胞在短距离运输中的作用: 转移细胞在短距离运输中的作用: 转移细胞在短距离运输中的作用 形态: 特化的薄壁细胞,具有大的表面积。 形态 特化的薄壁细胞,具有大的表面积。 位置: 筛管的源.库两端 库两端。 位置 筛管的源 库两端。 作用: 源端的装入和库端的卸出。 作用 源端的装入和库端的卸出。 有时伴胞就是转移细胞。 有时伴胞就是转移细胞。
筛 分 子 伴 胞 复 合 体
筛 管 和 伴 胞
(SE-CC CC 复 合 体 )
双向运输实验: 双向运输实验: 天竺葵上部叶片饲 喂14C,下部叶片饲喂 下部叶片饲喂 32P,中部用蜡纸隔离 中部用蜡纸隔离 木质部和韧皮部,经 木质部和韧皮部 经 12-19h光合后 测定茎 光合后,测定茎 光合后 韧皮部各段的放射性. 韧皮部各段的放射性 结果:韧皮部各段 结果 韧皮部各段 都含有相当数量的 14C和32P。 和 。
有机物的运输与分配(3) 第六章 有机物的运输与分配 有机物运输形式.途径 途径.方向和度量 第一节 有机物运输形式 途径 方向和度量 研究方法:蚜虫吻刺法 蚜虫吻刺法。 研究方法 蚜虫吻刺法。
蓖麻韧皮部汁液成分
一.有机物的运输形式 有机物的运输形式 1.蔗糖(主要形式) 蔗糖( 蔗糖 主要形式) (1)韧皮部含量高;(2)是主要的光合产物 )韧皮部含量高 ( ) (3)是非还原糖,适于长距离运输 )是非还原糖,适于长距离运输: 溶解度高; 性质稳定; ①溶解度高 ②性质稳定 能量高; 运输速度快。 ③能量高 ④运输速度快。 2.寡糖(棉子糖、水苏糖等)、山梨醇 寡糖( )、山梨醇 寡糖 棉子糖、水苏糖等)、 3.有机酸、氨基酸及其酰胺、激素、核苷酸、 有机酸、 有机酸 氨基酸及其酰胺、激素、核苷酸、 多肽、无机离子等。 多肽、无机离子等。
有 机 — 共 质 库 体 端 、 的 质 卸 外 出 体 卸 理 (一)压力流动学说 1.压力流动学说的基本理论: 压力流动学说的基本理论 压力流动学说的基本理论: 光合细胞产生糖分→装入 装入SE-CC复合体,→ 复合体, 光合细胞产生糖分 装入 复合体 源端的水势下降→吸水 压力增大; 吸水→压力增大 源端的水势下降 吸水 压力增大; 库端消耗糖分或合成其他有机物→水势 库端消耗糖分或合成其他有机物 水势 增加→ 复合体失水→压力下降 增加 SE-CC复合体失水 压力下降; 复合体失水 压力下降; 库源两端出现压力势差,压力势差推SE库源两端出现压力势差,压力势差推 CC复合体中的液流流动。 复合体中的液流流动。 复合体中的液流流动
第三节 有机物的分配与调控 代谢源、 一.代谢源、代谢库的概念及其相互关系 代谢源 1.代谢源:凡是能够产生和输出有机营养的组 代谢源: 代谢源 部位和器官称为------。 织、部位和器官称为 。 2.代谢库:凡是能够消耗和贮藏有机营养的组 代谢库: 代谢库 部位和器官称为------。 织、部位和器官称为 。 3.库源关系 库源关系——相互影响 库源关系 相互影响 (1)源限制型:源小库大,营养生长较弱, )源限制型:源小库大,营养生长较弱, 生殖器官多; 生殖器官多; 叶面积大,花果少 (2)库限制型:源大库小 叶面积大 花果少 )库限制型:源大库小,叶面积大 花果少. (3)库源互作型 库源协调性强 )库源互作型: 库源协调性强.
P蛋 白 收 缩 学 说
4.电渗假说 电渗假说 认为伴胞消耗ATP搬运 +,使K+在筛板的源 搬运K 使 认为伴胞消耗 搬运 端多于库端,出现跨筛板的电位差, 端多于库端,出现跨筛板的电位差,K+ 依电位差从筛板一侧移向另一侧, 依电位差从筛板一侧移向另一侧, K+离 子所带的水膜一同移动, 子所带的水膜一同移动,溶解在水中的 糖也一同移动。 糖也一同移动。
压 力 流 动
不 需 要 能 量 需 要 能 量
学 说
(二)主动机理
特点:需消耗 供能。 特点:需消耗ATP供能。 供能 1.原生质环流假说 认为原生质在细胞内的 原生质环流假说: 原生质环流假说 环状流动带动了有机物的运输( 环状流动带动了有机物的运输(P125)。 )。 优点:可解释双向运输。 优点:可解释双向运输。 缺点:成熟筛管原生质的流动性下降。 缺点:成熟筛管原生质的流动性下降。 2. 细胞质泵动假说 筛分子内原生质形成多 细胞质泵动假说: 条长丝,形成胞纵连束, 条长丝,形成胞纵连束,束内环状蛋白质 丝有节律地收缩舒张,形成蠕动, 丝有节律地收缩舒张,形成蠕动,细胞质 被泵走,同时带动了其中的有机物运输。 被泵走,同时带动了其中的有机物运输。
物候期对运输方向的影响: 物候期对运输方向的影响 早春:上运为主; 早春:上运为主 光合面积形成后: 光合面积形成后:下运为主 有机物种类影响运输方向: 有机物种类影响运输方向 糖类:下运为主; 糖类:下运为主 含氮有机物:上运为主。 含氮有机物:上运为主。 *运输总方向: 运输总方向: 运输总方向 代谢源——→代谢库 代谢源 代谢库 代谢源:能够制造或输出有机 代谢源 能够制造或输出有机 营养的组织、部位和器官。 营养的组织、部位和器官。 代谢库:能够消耗或贮藏 能够消耗或贮藏….. 代谢库 能够消耗或贮藏
一.有机物在源端的装载 有机物在源端的装载 装载途径: (一)装载途径: 1.共质体装载 共质体装载: 共质体装载 蔗糖从光合细胞通过胞间连丝顺浓度梯度 进入伴胞或中间细胞,最后进入筛管。 进入伴胞或中间细胞,最后进入筛管。 存在条件:SE-CC复合体与周围叶肉细胞间 存在条件:SE-CC复合体与周围叶肉细胞间 存在发达的胞间连丝; 存在发达的胞间连丝; 2.交替途径装载 交替途径装载 光合细胞→质外体 蔗糖载体→伴胞 筛管. 质外体→蔗糖载体 伴胞→筛管 光合细胞 质外体 蔗糖载体 伴胞 筛管 蔗糖载体:位于 复合体上, 蔗糖载体:位于SE-CC复合体上,可逆浓度 复合体上 梯度转移蔗糖,是主动过程。 梯度转移蔗糖,是主动过程。