第六章同化物的運(yùn)輸分配及信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 單元自測

1、第六章 同化物的運(yùn)輸分配及信號傳導(dǎo) 單元自測 (一)填空 1根據(jù)運(yùn)輸距離的長短，可將高等植物體內(nèi)的運(yùn)輸可分為 距離運(yùn)輸和 距離運(yùn)輸。（短，長） 2一般認(rèn)為，胞間連絲有三種狀態(tài)：(1) 態(tài)，(2) 態(tài)，(3) 態(tài)。一般地說，細(xì)胞間的胞間連絲多、孔徑大，存在的濃度梯度大，則 于共質(zhì)體的運(yùn)輸。（正常，開放，封閉，有利） 3物質(zhì)進(jìn)出質(zhì)膜的方式有三種：(1)順濃度梯度的 轉(zhuǎn)運(yùn)，(2)逆濃度梯度的 轉(zhuǎn)運(yùn)，(3)依賴于膜運(yùn)動的 轉(zhuǎn)運(yùn)。(被動，主動，膜動) 4以小囊泡方式進(jìn)出質(zhì)膜的膜動轉(zhuǎn)運(yùn)包括 ， 和 三種形式。(內(nèi)吞，外排，出胞) 5一個典型的維管束可由四部分組成：(1)以導(dǎo)管為中心，富有纖維組織的 ，(2

2、)以篩管為中心，周圍有薄壁組織伴聯(lián)的 ，(3)穿插木質(zhì)部和韌皮部間及四周的多種 ，(4)包圍木質(zhì)部和韌皮部 。(木質(zhì)部，韌皮部，細(xì)胞，維管束鞘) 6目前測定韌皮部運(yùn)輸速度的常用的方法有兩種。一種是利用 作為示蹤物，用顯微注射技術(shù)將這種分子直接注入篩管分子內(nèi)，追蹤這種分子在篩管中的運(yùn)輸狀況，根據(jù)單位時間中此分子的移動距離來計算運(yùn)輸速度。另一種是 同位素示蹤技術(shù)，常用的同位素是 。將它的化合物飼喂葉片，然后追蹤化合物在篩管中的運(yùn)輸狀況、運(yùn)輸速度，用這種技術(shù)還可研究同化物的分配動態(tài)。(染料分子，放射性，14C） 8篩管中糖的主要運(yùn)輸形式是 糖和 糖。(寡聚糖（棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖等），蔗糖) 9

3、光合同化物在韌皮部的裝載要經(jīng)過三個區(qū)域：即（1）光合同化物 區(qū)，指能進(jìn)行光合作用的葉肉細(xì)胞；（2）同化物 區(qū)，指小葉脈末端的韌皮部的薄壁細(xì)胞；（3）同化物 區(qū)，指葉脈中的SE-CC。（生產(chǎn)，累積，輸出，） 10質(zhì)外體裝載是指 細(xì)胞輸出的蔗糖先進(jìn)入質(zhì)外體，然后通過位于SE-CC復(fù)合體質(zhì)膜上的蔗糖載體 蔗糖濃度梯度進(jìn)入伴胞，最后進(jìn)入篩管的過程。共質(zhì)體裝載途徑是指 細(xì)胞輸出的蔗糖通過胞間連絲 濃度梯度進(jìn)入伴胞或中間細(xì)胞，最后進(jìn)入篩管的過程。（光合，逆濃度，光合，順蔗糖濃度） 11韌皮部卸出的途徑有兩條：一條是 途徑，另一條是 途徑。（共質(zhì)體，質(zhì)外體） 12光合碳代謝形成的磷酸丙糖可繼續(xù)參與卡爾文循環(huán)

4、的運(yùn)轉(zhuǎn)，或滯留在 內(nèi)，并在一系列酶作用下合成淀粉；或者通過位于葉綠體被膜上的 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，再在一系列酶作用下合成蔗糖。(葉綠體，磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器) 131930年E、Mnch提出了解釋韌皮部同化物運(yùn)輸?shù)?學(xué)說。該學(xué)說的基本論點(diǎn)是，同化物在篩管內(nèi)是隨液流流動的，而液流的流動是由 兩端的膨壓差引起的。（壓力流，輸導(dǎo)系統(tǒng)） 14轉(zhuǎn)化酶是催化蔗糖 反應(yīng)的酶。根據(jù)催化反應(yīng)所需的最適pH，可將轉(zhuǎn)化酶分成兩種，一種稱為 轉(zhuǎn)化酶，該酶對底物蔗糖的親和力較高，主要分布在液泡和細(xì)胞壁中；另一類稱為 轉(zhuǎn)化酶，該酶主要分布在細(xì)胞質(zhì)部分。(水解，酸性，堿性或中性) 15光合細(xì)胞中蔗糖的合成是在 內(nèi)進(jìn)行的。催化蔗糖降解代謝

5、的酶有兩類，一類是 ，另一類是 。（細(xì)胞質(zhì)，轉(zhuǎn)化酶，蔗糖合成酶） 16庫細(xì)胞中淀粉合成的部位是 。G1P在 酶的作用下形成ADPG， ADPG則在 酶催化下和葡聚糖引物反應(yīng)合成直鏈淀粉，直鏈淀粉又可在 酶作用下最終形成支鏈淀粉。（淀粉體，ADPG焦磷酸化，淀粉合成，分支） 17淀粉合成酶有兩種形式：一種位于淀粉體的可溶部分，稱 淀粉合成酶，另一種是和淀粉粒結(jié)合的，稱 淀粉合成酶。（可溶性，結(jié)合態(tài)） 18根據(jù)同化物到達(dá)庫以后的用途不同，可將庫分成 庫和 庫兩類。另外，根據(jù)同化物輸入后是否再輸出，又可把庫分為 庫和 庫。（代謝，貯藏，可逆，不可逆） 19同化物分配的總規(guī)律是由 到 ，并具有以下的特

6、點(diǎn)：（1）優(yōu)先供應(yīng) ，（2）就近 ，（3）同側(cè) 。（源庫，生長中心，供應(yīng)，運(yùn)輸） 20植物體除了已經(jīng)構(gòu)成植物骨架的細(xì)胞壁等成分外，其他的各種細(xì)胞內(nèi)含物當(dāng)該器官或組織衰老時都有可能被 ，即被轉(zhuǎn)移到其他器官或組織中去。同化物再分配的途徑除了走原有的輸導(dǎo)系統(tǒng)，質(zhì)外體與共質(zhì)體外，細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器如核等可以解體后再撤離，也可不經(jīng)解體直接 ，直至全部細(xì)胞撤離一空。（再度利用，穿壁轉(zhuǎn)移） 21植物細(xì)胞的信號分子按其作用范圍可分為 信號分子和 信號分子。對于細(xì)胞信號傳導(dǎo)的分子途徑，可分為四個階段，即：（1） 信號傳遞，（2） 信號轉(zhuǎn)換，（3） 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，（4） 可逆磷酸化。（胞間，胞內(nèi)，胞間，膜上，胞內(nèi)，蛋白質(zhì)

7、） 22植物體內(nèi)的胞間信號可分為兩類，即化學(xué)信號和物理信號。常見的化學(xué)信號： 、 、 等，常見的物理信號有： 、 、 等。(植物激素、蛋白酶抑制物、寡聚糖、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)等，電信號、水力學(xué)信號、重力、光波) 23隨著刺激強(qiáng)度的增加，細(xì)胞合成量及向作用位點(diǎn)輸出量也隨之增加的化學(xué)物質(zhì)稱之為 化學(xué)信號；而隨著刺激強(qiáng)度的增加，細(xì)胞合成量及向作用位點(diǎn)輸出量隨之減少的化學(xué)物質(zhì)稱為 化學(xué)信號。(正，負(fù)) 24G蛋白的生理活性有賴于與 的結(jié)合以及具有 的活性而得名。(三磷酸鳥苷(GTP)，GTP水解酶) 25質(zhì)膜中的磷酸脂酶C水解PIP2( 磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸)而產(chǎn)生 以及 兩種信號分子。因此，該系統(tǒng)又

8、稱雙信號系統(tǒng)。其中 通過調(diào)節(jié)Ca2+濃度，而 則通過激活蛋白激酶C(PKC)來傳遞信息。(肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，二酰甘油(DAG)，IP3，DAG)。 26已有實(shí)驗證實(shí)了在葉綠體光誘導(dǎo)花色素苷合成過程中， 與Ca2+-CaM信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)在合成完整葉綠體過程中協(xié)同起作用。(cAMP或環(huán)核苷酸信號系統(tǒng)) 27蛋白質(zhì)磷酸化以及脫磷酸化是分別由一組蛋白 酶和蛋白 酶所催化的。(激，磷酸酯) （二）選擇題 1葉綠體中輸出的糖類主要是 。A A磷酸丙糖 B葡萄糖 C果糖 D蔗糖 2春天樹木發(fā)芽時，葉片展開前，莖桿內(nèi)糖分運(yùn)輸?shù)姆较蚴?。B A從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)向下端 B從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)向上端 C既不

9、上運(yùn)也不下運(yùn) 3植物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)移與運(yùn)輸?shù)姆较蚴?。C A只能從高濃度向低濃度方向移動，而不能從低濃度向高濃度方向轉(zhuǎn)移 B既能從高濃度向低濃度方向轉(zhuǎn)移，也能從低濃度向高濃度方向運(yùn)輸 C長距離運(yùn)輸是從高濃度向低濃度方向轉(zhuǎn)移，短距離運(yùn)輸也可逆濃度方向進(jìn)行 4溫度對同化物質(zhì)的運(yùn)輸也會產(chǎn)生影響，當(dāng)氣溫高于土溫時 。B A有利于同化物質(zhì)向根部輸送 B有利于同化物質(zhì)向頂部運(yùn)輸 C只影響運(yùn)輸速率，不影響運(yùn)輸方向 5抽穗期間長期陰雨對水稻產(chǎn)量的影響主要表現(xiàn)在 。B A降低結(jié)實(shí)率，不減少千粒重 B降低結(jié)實(shí)率，也減少千粒重 C減少千粒重，一般不影響結(jié)實(shí)率 D主要是減少穎花數(shù)，而不是降低結(jié)實(shí)率和千粒重 6摘去植物的

10、繁殖器官后，其營養(yǎng)器官的壽命 。A A延長 B縮短 C變化不顯 D無一定變化規(guī)律 7UDPG和F6P結(jié)合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化該反應(yīng)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 DUDPG焦磷酸化酶 8正開花結(jié)實(shí)的作物，其葉片的光合速率比開花之前 。A A有所增強(qiáng) B有所下降 C變化無常 9激素對同化物運(yùn)輸有明顯的調(diào)節(jié)作用，其中以 最為顯著。B ACTK BIAA CGA DEth 10氣溫過高或過低，或植株受到機(jī)械損傷時，篩管內(nèi)會形成 而阻礙同化物的運(yùn)輸。D A幾丁質(zhì) B角質(zhì) C維纖絲 D胼胝質(zhì) 11大部分植物篩管內(nèi)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物是 。D

11、 A山梨糖醇 B葡萄糖 C果糖 D蔗糖 12以下 物質(zhì)不是植物胞間信號。D A植物激素 B電波 C水壓 D淀粉 13以下哪種物質(zhì)不是植物胞內(nèi)信號？ 。A A激素受體和G蛋白 B肌醇磷脂信號系統(tǒng) C環(huán)核苷酸信號系統(tǒng) D鈣信號系統(tǒng) 14在葉肉細(xì)胞中合成淀粉的部位是 。A A葉綠體間質(zhì) B類囊體 C細(xì)胞質(zhì) D高爾基體 15蔗糖向篩管的質(zhì)外體裝載是 進(jìn)行的。B A順濃度梯度 B逆濃度梯度 C等濃度 D無一定濃度規(guī)律 16油料種子發(fā)育過程中，首先積累 。B A油脂 B可溶性糖和淀粉 C蛋白質(zhì) D淀粉和油脂 17轉(zhuǎn)化酶催化下列 反應(yīng)。D AG1P ATP ADPG Pi BUDPG 果糖 蔗糖 UDP C

12、F1，6BP H2O F6P PPi D蔗糖 H2O 葡萄糖 果糖 18源庫單位的 是整枝、摘心、疏果等栽培技術(shù)的生理基礎(chǔ)。C A區(qū)域化 B對應(yīng)關(guān)系 C可變性 D固定性 19下列哪些器官可稱為可逆庫 。B A塊根和塊莖 B葉鞘和莖桿 C種子 D果實(shí) 20稻麥單位土地面積上的穎花數(shù)或單個穎果胚乳細(xì)胞數(shù)等可用來表示： 。C A庫活力 B庫強(qiáng) C庫容 21促進(jìn)篩管中胼胝質(zhì)的合成和沉積的植物激素是 。A AETH BIAA CGA3 DIAA和GA3 22植物細(xì)胞壁上的Ca2含量一般在： 。D A10-710-6molL-1 B-6molL-1 C10-410-3molL-1 D15molL-1 23

13、根椐同化物運(yùn)輸規(guī)律，水稻第3葉制造的同化物主要供給第 生長。A A 5、7、9葉 B 4、5、6葉 C 4、6、8葉 24關(guān)于環(huán)割的作用，錯誤的說法是 。D A此處理主要阻斷了葉片形成的光合同化物在韌皮部的向下運(yùn)輸 B此處導(dǎo)致環(huán)割上端韌皮部組織中光合同化物積累引起膨大 C如果環(huán)割不寬，切口能重新愈合 D如果環(huán)割太寬，環(huán)割上端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡 25在篩管中下面哪種離子的含量最高 。D AAL3+ BCl-1 CCa2+ DK+ 26P蛋白存在于 中。C 導(dǎo)管 B管胞 C篩管 D伴胞 27 主要分布在導(dǎo)管和篩管的兩端，它們的功能是將溶質(zhì)輸出或輸入導(dǎo)管或篩管。其突出的特點(diǎn)是質(zhì)膜內(nèi)

14、陷或折疊以增加其表面積。B A通道細(xì)胞 B轉(zhuǎn)移細(xì)胞 C保衛(wèi)細(xì)胞 D厚壁細(xì)胞 28蔗糖是由葡萄糖和果糖組成的，連接方式是通過 。C A-1，6-苷鍵 B-1，4-苷鍵 C-1，2-苷鍵 29可以水解淀粉分子-1，6-苷鍵的酶是 。A AR 酶 B-淀粉酶 C-淀粉酶 30、 植物體內(nèi)酰胺含量豐富時，說明體內(nèi) 。B A供氮不足 B供氮充足 C供氮一般 D糖分充足 31細(xì)胞依靠 將原生質(zhì)相互聯(lián)系起來，形成共質(zhì)體。B A纖維絲 B胞間連絲 C微管 D微絲 （三）問答題 1如何證明高等植物的同化物長距離運(yùn)輸?shù)耐ǖ朗琼g皮部？ 答： (1)環(huán)割試驗 剝?nèi)涓?枝)上的一圈樹皮(內(nèi)有韌皮部)，這樣阻斷了葉片形

15、成的光合同化物通過韌皮部向下運(yùn)輸，而導(dǎo)致環(huán)割上端韌皮部組織因光合同化物積累而膨大，環(huán)割下端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡。 (2)放射性同位素示蹤法 讓葉片同化14CO2，數(shù)分鐘后將葉柄切下并固定，對葉柄橫切面進(jìn)行放射性自顯影，可看出14CO2標(biāo)記的光合同化物位于韌皮部。 2維管束系統(tǒng)對植物的生命活動具有哪些功能? 答： (1)物質(zhì)長距離運(yùn)輸?shù)耐ǖ?一般情況下水和無機(jī)營養(yǎng)由木質(zhì)部輸送，同化物由韌皮部輸送。 (2)信息物質(zhì)傳遞的通道 如根部合成的細(xì)胞分裂素和脫落酸等可通過木質(zhì)部運(yùn)至地上部分，而莖端合成的生長素則通過韌皮部向下極性運(yùn)輸。植物受環(huán)境刺激后產(chǎn)生的電波也主要在維管束中傳播。 (3)

16、兩通道間的物質(zhì)交換 木質(zhì)部和韌皮部通過側(cè)向運(yùn)輸可相互間運(yùn)送水分和養(yǎng)分。如篩管中的膨壓變化就是由于導(dǎo)管與篩管間發(fā)生水分交流引起的。 (4)對同化物的吸收和分泌 這不僅發(fā)生在源庫端，在運(yùn)輸途中也能與周圍組織發(fā)生物質(zhì)交換。 (5)對同化物的加工和儲存 在維管束中的某些薄壁細(xì)胞內(nèi)，可將運(yùn)輸中的同化物合成淀粉，并儲存下來。需要時淀粉則可水解再轉(zhuǎn)運(yùn)出去。 (6)外源化學(xué)物質(zhì)以及病毒等傳播的通道 外源化學(xué)物質(zhì)以及病毒等可通過篩管傳播，另外篩管本身也存在一定的防衛(wèi)機(jī)制。 (7)植物體的機(jī)械支撐 植物的長高加粗與維管束有密切關(guān)系，若樹木沒有木質(zhì)部形成的心材，就不可能長至幾米、幾十米、甚至一百多米的高度。 3關(guān)于

17、韌皮部運(yùn)輸機(jī)理的研究應(yīng)包括哪些內(nèi)容？ 答： (1)同化物從葉肉細(xì)胞進(jìn)入篩管(裝載)的過程和調(diào)節(jié)。 (2)同化物在篩管中運(yùn)輸?shù)膭恿?、方向、速度和控制因素?(3)同化物從篩管向庫細(xì)胞釋放(卸出)的過程和調(diào)節(jié)。 4要研究光合同化物運(yùn)輸?shù)耐緩健⒎较?、形式時可分別進(jìn)行哪些實(shí)驗？ 答： （1）研究同化物運(yùn)輸途徑的實(shí)驗有： 環(huán)割實(shí)驗。環(huán)割是將樹干(枝)上的一圈樹皮(韌皮部)剝?nèi)ザＡ魳涓?木質(zhì)部)的一種處理方法。此處理主要阻斷了葉片形成的光合同化物在韌皮部的向下運(yùn)輸，而導(dǎo)致環(huán)割上端韌皮部組織中光合同化物積累引起膨大，環(huán)割下端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡。這些實(shí)驗結(jié)果可表明葉子同化的物質(zhì)經(jīng)韌皮部運(yùn)輸

18、。 同位素示蹤法 設(shè)法將14CO2或14C標(biāo)記的蔗糖等物質(zhì)引入植物體。標(biāo)記一定時間后，將植株材料迅速冷凍、干燥(以防止標(biāo)記物移動)，用石蠟或樹脂包埋，切成薄片，在薄片上涂一層感光乳膠，置于暗處，經(jīng)過一段時間后，標(biāo)記元素的輻射使乳膠片曝光，顯定影后，膠片上與組織中存在標(biāo)記元素的部位便會出現(xiàn)銀顆粒(底片呈黑色處)。實(shí)驗結(jié)果表明，被14C標(biāo)記的光合同化物位于韌皮部，即韌皮部是光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?（2）研究同化物運(yùn)輸方向的實(shí)驗 將放射性14CO2或14C標(biāo)記的蔗糖等引入某一具有庫源關(guān)系植物體的源（如葉片）。經(jīng)過一段時間后進(jìn)行同位素自顯影，檢測被14C標(biāo)記同化物在植物體中的分布，就可判別光合同化物運(yùn)輸

19、方向。結(jié)果指出同化物運(yùn)輸方向為由源到庫。被14C標(biāo)記的同化物主要分布在庫源單位中的維管束韌皮部和庫器官(如果實(shí))里，光合同化物在韌皮部中可向上或向下運(yùn)輸，但其運(yùn)輸?shù)姆较蛉Q于庫的位置。 （3）研究同化物運(yùn)輸形式的實(shí)驗 要判別同化物運(yùn)輸形式，首先要正確收集韌皮部汁液。收集韌皮部汁液的方法有以下幾種： 吻針法。例如蚜蟲的口器可以分泌果膠酶幫助其吻針刺入韌皮部篩管分子，當(dāng)蚜蟲的吻針刺入篩管分子后，用CO2將其麻醉，切除母體而留下吻針。由于篩管正壓力的存在，韌皮部汁液可以持續(xù)不斷地從吻針流出。 切口法。在韌皮部上切一個1mm深的刀口，然后用毛細(xì)管收集韌皮部汁液。該法僅適用于韌皮部和木質(zhì)部相對獨(dú)立的植物

20、，如木本植物、棉花、麻類等。 空種皮技術(shù)。用解剖刀將部分豆莢殼切除，開一“窗口”，切除正在生長種子的一半（遠(yuǎn)種臍端），將另一半種子內(nèi)的胚性組織去除，僅留下種皮組織和母體相連部分，制成空種皮杯。在空種皮杯中放入4%瓊脂或含有EGTA溶液的棉球，收集空種皮中的分泌物此法適用于豆科植物。實(shí)驗證明，在短時間內(nèi)，空種皮杯內(nèi)韌皮部汁液的收集量與種子實(shí)際生長量相仿。 將上述方法收集到的韌皮部汁液，用液相色譜等儀器分析具其成分和含量，便可知道被運(yùn)輸?shù)耐镏饕钦崽呛桶被帷?5測定韌皮部運(yùn)輸速度有哪些方法。 答：目前應(yīng)用比較普遍的方法有兩種。一種是利用染料分子作為示蹤物，用顯微注射技術(shù)將染料分子直接注入篩管

21、分子內(nèi)，追蹤染料分子在篩管中的運(yùn)輸狀況，根據(jù)單位時間中染料分子移動距離計算運(yùn)輸速度。另一種是放射性同位素示蹤技術(shù)。常用的同位素是14C。將14CO2氣體飼喂葉片，并在運(yùn)輸?shù)耐緩缴?如莖桿上)相隔一定距離放置些檢測放射性強(qiáng)度的探頭，然后測定標(biāo)記同位素經(jīng)過相鄰兩個探頭間的時間，就能推算運(yùn)輸速率。 6蔗糖作為同化物的運(yùn)輸形式具有哪些特點(diǎn)？ 答：蔗糖是光合作用的主要產(chǎn)物，是韌皮部運(yùn)輸物質(zhì)的主要形式，其具有以下適合進(jìn)行長距離的韌皮部運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)： (1)蔗糖是非還原糖，化學(xué)性質(zhì)比還原糖穩(wěn)定，運(yùn)輸中不易發(fā)生反應(yīng)。 (2)蔗糖的糖苷鍵鍵能高，運(yùn)輸中不易分解，但水解和氧化時能產(chǎn)生相對高的自由能，因而蔗糖是很好的

22、貯能物質(zhì)。 (3)蔗糖分子小、水溶性高、移動性大，運(yùn)輸速率高。 7試述同化物在韌皮部的裝載途徑。 答：同化物從周圍的葉肉細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)韌皮部SE-CC復(fù)合體的過程中存在著兩種裝載途徑： (1)質(zhì)外體裝載途徑 光合細(xì)胞輸出的蔗糖進(jìn)入質(zhì)外體后通過位于SE-CC復(fù)合體質(zhì)膜上的蔗糖載體逆濃度梯度進(jìn)入伴胞，最后進(jìn)入篩管。 (2)共質(zhì)體裝載途徑 光合細(xì)胞輸出的蔗糖通過胞間連絲順蔗糖濃度梯度進(jìn)入伴胞或中間細(xì)胞，最后進(jìn)入篩管。 8如何判別同化物韌皮部裝載是通過質(zhì)外體途徑還是通過共質(zhì)體途徑的？ 答：可根據(jù)以下實(shí)驗進(jìn)行判斷： (1)從結(jié)構(gòu)上判斷，若葉片SE-CC復(fù)合體與周圍薄壁細(xì)胞間無胞間連絲連接，即表明同化物韌皮部

23、裝載是通過質(zhì)外體途徑；若SE-CC復(fù)合體與周圍薄壁細(xì)胞間存在緊密的胞間連絲，則表明同化物韌皮部裝載可能是通過共質(zhì)體途徑。 (2)從濃度梯度上判斷，若SE-CC復(fù)合體內(nèi)的蔗糖濃度明顯高出周圍葉肉細(xì)胞中的蔗糖濃度，則表明同化物韌皮部裝載可能是通過質(zhì)外體途徑，反之裝載是通過共質(zhì)體途徑。 (3)從蔗糖分布上判斷，若標(biāo)記的高濃度的14CO2-蔗糖大量存于質(zhì)外體中，即表明同化物韌皮部裝載是通過質(zhì)外體途徑，反之裝載是通過共質(zhì)體途徑。 (4)用代謝抑制劑或缺氧處理后判斷，若能抑制SE-CC復(fù)合體對蔗糖的吸收，則表明同化物韌皮部裝載是通過質(zhì)外體途徑，反之是通過共質(zhì)體途徑。 (5)用質(zhì)外體運(yùn)輸抑制劑PCMBS(對

24、氯汞苯磺酸)處理后判斷，如能抑制SE-CC復(fù)合體對蔗糖的吸收，表明同化物韌皮部裝載是通過質(zhì)外體途徑，如果同化物的韌皮部裝載對PCMBS不敏感，表明是通過共質(zhì)體途徑。 (6)將不能透過膜的染料如熒光黃注入葉肉細(xì)胞后判斷，若經(jīng)過一段時間后可檢測到篩管分子中存在這些染料，說明同化物韌皮部裝載是通過共質(zhì)體裝載途徑的。 9簡述同化物從韌皮部卸出的途徑 答：韌皮部卸出的途徑有兩條： (1)共質(zhì)體途徑 如正在生長發(fā)育的葉片和根系，同化物是經(jīng)共質(zhì)體途徑卸出的，即蔗糖通過胞間連絲沿蔗糖濃度梯度從SE-CC復(fù)合體釋放到庫細(xì)胞中。 (2)質(zhì)外體途徑 在SE-CC復(fù)合體與庫細(xì)胞間不存在胞間連絲的器管或組織（如甜菜的塊

25、根、甘蔗的莖及種子和果實(shí)等）中，其韌皮部卸出是通過質(zhì)外體途徑進(jìn)行的。在這些組織的SE-CC復(fù)合體中的蔗糖只能通過擴(kuò)散作用或通過膜上的載體進(jìn)入質(zhì)外體空間，然后直接進(jìn)入庫細(xì)胞，或降解成單糖后進(jìn)入庫細(xì)胞。 10簡述壓力流學(xué)說的要點(diǎn)和實(shí)驗證據(jù)。 答：1930年明希(E.Mnch)提出了解釋韌皮部同化物運(yùn)輸?shù)膲毫α鲗W(xué)說，其基本論點(diǎn)是，同化物在篩管內(nèi)是隨液流而流動的，而液流的流動是由輸導(dǎo)系統(tǒng)兩端的膨壓差引起的。而壓力梯度的形成則是由于源端光合同化物不斷向SE-CC復(fù)合體進(jìn)行裝載，庫端同化物不斷從SE-CC復(fù)合體卸出，以及韌皮部和木質(zhì)部之間水分的不斷再循環(huán)所致。即光合細(xì)胞制造的光合產(chǎn)物在能量的驅(qū)動下主動裝載

26、進(jìn)入篩管分子，從而降低了源端篩管內(nèi)的水勢，而篩管分子又從鄰近的木質(zhì)部吸收水分，以引起篩管膨壓的增加；與此同時，庫端篩管中的同化物不斷卸出并進(jìn)入周圍的庫細(xì)胞，這樣就使篩管內(nèi)水勢提高，水分可流向鄰近的木質(zhì)部，從而引起庫端篩管內(nèi)膨壓的降低。因此，只要源端光合同化物的韌皮部裝載和庫端光合同化物的卸出過程不斷進(jìn)行，源庫間就能維持一定的壓力梯度，在此梯度下，光合同化物可源源不斷地由源端向庫端運(yùn)輸。 根據(jù)壓力流學(xué)說，韌皮部的運(yùn)輸應(yīng)具有如下特點(diǎn)：各種溶質(zhì)以相似的速度被運(yùn)輸；在一個篩管中運(yùn)輸是單方向的；篩板的篩孔是暢通的；在篩管的源端與庫端間必須有足夠大的壓力梯度；裝載與卸出過程需要能量，而在運(yùn)輸途中不需消耗大

27、量的能量。 現(xiàn)有實(shí)驗結(jié)果大多支持壓力流學(xué)說，主要證據(jù)有: 以11CO2或14CO2作脈沖標(biāo)記的實(shí)驗表明，在單一篩管分子中，同化物運(yùn)輸是單向的。改進(jìn)固定材料方法和制片技術(shù)，用電鏡觀察，可發(fā)現(xiàn)篩板的篩孔是開放的。用昆蟲吻針法可測定到篩管具有正壓力，源庫間具有壓力差。實(shí)驗表明源的裝載和庫的卸出與代謝有關(guān)，裝載和卸出能被呼吸抑制劑抑制，而長距離運(yùn)輸受呼吸抑制劑的影咐不大。另外，通過解剖觀察，源庫端的伴胞(或薄壁細(xì)胞) 胞質(zhì)濃，細(xì)胞體積比篩細(xì)胞大；而莖或葉柄中的伴胞胞質(zhì)稀，細(xì)胞體積比篩細(xì)胞小。就此也可推測裝載與卸出過程需要能量，而長距離運(yùn)輸?shù)耐局兄恍枰倭磕芰俊Ｉ鲜龅膶?shí)驗證據(jù)都支持壓力流學(xué)說。 11試述

28、光合細(xì)胞中蔗糖合成途徑和主要調(diào)節(jié)酶。 答：蔗糖的合成是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的（參見圖6.4）。光合中間產(chǎn)物磷酸丙糖通過葉綠體被膜上的磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)中，磷酸二羥丙酮(DHAP)在磷酸丙糖異構(gòu)酶作用下轉(zhuǎn)化為磷酸甘油醛(GAP)，DHAP和GAP處于平衡狀態(tài)，二者在醛縮酶催化下形成果糖-1，6-二磷酸（F1，6BP）。F1，6BP C1位上的磷酸被果糖-1，6-二磷酸酯酶(FBPase)水解而形成果糖-6-磷酸(F6P)。這一步反應(yīng)是不可逆的，也是調(diào)節(jié)蔗糖合成的第一步反應(yīng)，F(xiàn)BPase是這一反應(yīng)的調(diào)節(jié)酶。F6P在磷酸葡萄糖異構(gòu)酶和磷酸葡萄糖變位酶作用下，形成葡萄糖-6-磷酸(G6P)和

29、葡萄糖-1-磷酸(G1P)，G1P和UDP由UDPG焦磷酸化酶(UGP)催化下合成蔗糖所需的葡萄糖供體UDPG。UDPG和F6P結(jié)合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化該反應(yīng)的酶是蔗糖磷酸合成酶(SPS)，SPS是蔗糖合成途徑中另一個重要的調(diào)節(jié)酶。蔗糖合成的最后一步反應(yīng)是S6P由蔗糖磷酸酯酶水解形成蔗糖。 12簡述庫細(xì)胞內(nèi)淀粉合成的可能途徑。 答：催化淀粉合成的途徑有兩條，一條稱ADP葡萄糖(ADPG)途徑；另一條為淀粉磷酸化酶催化的途徑。然而，植物體內(nèi)淀粉磷酸化酶主要催化淀粉降解代謝。因此，ADPG途徑為淀粉合成的主要途徑（參見圖6.5）。 庫細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中形成的G1P或丙糖磷酸要通過位于淀粉體

30、膜上的己糖載體或磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器才能進(jìn)入淀粉體，然后再在ADPG焦磷酸化酶(AGP)等酶的作用下形成ADPG，ADPG則在淀粉合成酶催化下將分子中的葡萄糖轉(zhuǎn)移到葡聚糖引物的非還原性末端逐漸形成直鏈淀粉，直鏈淀粉又可在分支酶作用下最終形成支鏈淀粉。 13試述同化物分配的一般規(guī)律。 答： (1)同化物分配的總規(guī)律是由源到庫 由某一源制造的同化物主要流向與其組成源-庫單位中的庫。多個代謝庫同時存在時，強(qiáng)庫多分，弱庫少分，近庫先分，遠(yuǎn)庫后分。 (2)優(yōu)先供應(yīng)生長中心 各種作物在不同生育期各有其生長中心，這些生長中心通常是一些代謝旺盛、生長速率快的器官或組織，它們既是礦質(zhì)元素的輸入中心，也是同化物的分配中心。

31、 (3)就近供應(yīng) 一個庫的同化物來源主要靠它附近的源葉來供應(yīng)，隨著源庫間距離的加大，相互間供求程度就逐漸減弱。一般說來，上位葉光合產(chǎn)物較多地供應(yīng)籽實(shí)、生長點(diǎn)；下位葉光合產(chǎn)物則較多地供應(yīng)給根。 (4)同側(cè)運(yùn)輸 同一方位的葉制造的同化物主要供給相同方位的幼葉、花序和根。 14請舉出植物體內(nèi)同化物被再分配再利用的幾個例子。 答：（1）小麥葉片衰老時，原有氮的85%與磷的90%能從葉片轉(zhuǎn)移到穗部。 （2）許多植物的花瓣在受精后，細(xì)胞內(nèi)含物就大量轉(zhuǎn)移，而后花瓣迅速凋謝。 （3）許多植物器官在離體后仍能進(jìn)行同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)，如收獲的洋蔥、大蒜、大白菜、青菜等在貯藏過程中其鱗莖或外葉枯萎干癟而新葉照常生長。 （

32、4）北方農(nóng)民為了減少秋霜為害，在預(yù)計嚴(yán)重霜凍到達(dá)前，連夜把玉米連桿帶穗堆成一堆，讓莖葉不致凍死，使莖葉內(nèi)的有機(jī)物繼續(xù)向籽粒中轉(zhuǎn)移，即所謂“蹲棵”，這種方法可使玉米增產(chǎn)5%10%。稻、麥、芝麻、油菜等作物收割后若不馬上脫粒，連桿堆放在一起，也有提高粒重的作用。15源、庫、流相互間有什么關(guān)系？了解這種關(guān)系對指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么意義？ 答：源是指是產(chǎn)生或提供同化物的器官或組織，庫是消耗或積累同化物的器官或組織。流則是指光合產(chǎn)物從源至庫的運(yùn)輸，包括連接源、庫兩端的輸導(dǎo)組織的結(jié)構(gòu)及其性能。 在作物栽培生理研究中，常用源、庫、流的理論來闡明作物產(chǎn)量形成的規(guī)律。從產(chǎn)量形成角度看，源主要指群體葉面積的大小及其光

33、合能力，庫則指產(chǎn)品器官的容積及其接納養(yǎng)料的能力，流則指作物體內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)育狀況及其運(yùn)轉(zhuǎn)速率。作物產(chǎn)量的高低取決于源、庫、流三因素的發(fā)展水平及其功能強(qiáng)弱。 (1)源對庫的影響 源是庫的同化物供應(yīng)者，源是產(chǎn)量形成和充實(shí)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。剪葉（減源）、遮光（減源限流）、環(huán)割（截流）等試驗證明，人為的減少葉面積或降低葉片的光合速率，造成源的虧缺，均會引起產(chǎn)品器官的減少（如花器官退花、不育或脫落等），或使產(chǎn)品器官發(fā)育不良（如秕粒增多、粒重下降等）。可見，要爭取單位面積上有較大的庫容能力，就必須從強(qiáng)化源的供給能力入手。 (2)庫對源的影響 庫依賴于源而生存，庫內(nèi)接納同化物的多少，直接受源的同化效率及輸出數(shù)

34、量決定，兩者是供求關(guān)系。 庫對源的大小，特別是對源的光合活性具有明顯的反饋?zhàn)饔谩Ｒ虼?，在高產(chǎn)栽培中，適當(dāng)增大庫源比，對增強(qiáng)源的活性和促進(jìn)干物質(zhì)的積累均有重要的作用。 庫對源還可發(fā)揮“動員”和“征調(diào)”作用，迫使其內(nèi)含物向庫轉(zhuǎn)移。植物正在發(fā)育的器官，如幼葉，特別是生殖器官，不僅能吸引葉部同化物向其運(yùn)輸，而且能征調(diào)下部其他貯藏或衰老器官貯存的有機(jī)物。 (3)源庫對流的影響 許多研究表明，庫、源的大小及其活性對流的方向、速率、數(shù)量都有明顯影響，起著“拉力”和“推力”的作用。 要提高作物產(chǎn)量，必須在栽培和育種上從源庫方面著手。從源方面要合理地增加葉數(shù)和葉面積，提高開花以后時期的葉面積指數(shù)，同時還要提高成

35、熟期葉片凈同化率，防止葉片早衰，延長源對庫的供應(yīng)時間；應(yīng)抑制營養(yǎng)體生長速度，使同化物優(yōu)先向籽粒分配。在庫方面主要是保持單位面積有足夠的穗數(shù)及粒數(shù)（如穎花數(shù)量），提高庫容能力，提高籽粒充實(shí)程度。還應(yīng)是莖稈粗壯，運(yùn)輸流暢，采取各種措施促進(jìn)有機(jī)物運(yùn)輸分配。 源、庫、流在植物代謝活動和產(chǎn)量形成中是不可分割的統(tǒng)一整體，三者的發(fā)展水平及其平衡狀況決定著作物產(chǎn)量的高低。但需指出，在實(shí)際生產(chǎn)中，作物同一品種植株的輸導(dǎo)系統(tǒng)除了發(fā)生倒伏或遭受病蟲害等特殊情況外，一般不會成為限制產(chǎn)量的主要因素，而源庫往往是決定產(chǎn)量的關(guān)鍵。實(shí)踐證明，只有使作物群體和個體的發(fā)展達(dá)到源足、庫大、流暢的要求時，才可能獲得高產(chǎn)。源小于庫，則

36、限制光合產(chǎn)物的輸送分配，降低源的光合效率；若源庫皆小，也同樣難以獲得高產(chǎn)。 16如何理解庫強(qiáng)在決定同化物分配中的重要性。 答：庫強(qiáng)是指庫器官接納和轉(zhuǎn)化同化物的能力。庫強(qiáng)對光合產(chǎn)物向庫器官的分配具有極其重要的作用。源強(qiáng)雖然為庫提供光合產(chǎn)物，并控制輸出的蔗糖濃度、時間以及裝載蔗糖進(jìn)入韌皮部的數(shù)量；然而源中蔗糖的輸出速率和輸出方向由庫強(qiáng)控制，這是因為：庫強(qiáng)時，進(jìn)入庫細(xì)胞的蔗糖隨即被合成貯藏物質(zhì)，或者分解后用于庫細(xì)胞的生長，從而使庫細(xì)胞處于低濃度的蔗糖狀態(tài)，保持了源庫兩端有高的壓力勢差，從而使源端制造的光合產(chǎn)物源源不斷地運(yùn)入庫，這樣也有利于源強(qiáng)的維持。 17高等植物體內(nèi)信號長距離運(yùn)輸?shù)耐緩接心男?答

37、： (1)易揮發(fā)性化學(xué)信號在體內(nèi)氣相中傳遞 它可在植株體內(nèi)的氣腔網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)散而迅速傳遞，如乙烯和茉莉酸甲酯通常能從合成位點(diǎn)迅速擴(kuò)散到周圍環(huán)境中，并迅速到達(dá)作用部位而產(chǎn)生效應(yīng)。 (2)化學(xué)信號的韌皮部傳遞 植物體內(nèi)許多化學(xué)信號物質(zhì)，如ABA、JA-Me、寡聚半乳糖、水楊酸等都可通過韌皮部途徑傳遞。 (3)化學(xué)信號的木質(zhì)部傳遞 化學(xué)信號通過集流的方式在木質(zhì)部內(nèi)傳遞。如根系合成的ABA可通過木質(zhì)部蒸騰流進(jìn)入葉片，并影響葉片中的ABA濃度，從而抑制葉片的生長和氣孔的開放。 (4)電信號的傳遞 如植物電波信號可通過維管束長距離傳遞。 (5)水力學(xué)信號的傳遞 水力學(xué)信號可通過由木質(zhì)部導(dǎo)管組成的水連續(xù)體系來傳遞。 18植物細(xì)胞信號傳導(dǎo)可分為哪幾個階段? 答：細(xì)胞信號傳導(dǎo)的途徑，可分為四個階段，即： (1)胞間信號傳遞 化學(xué)信號或物理信號在細(xì)胞間的傳遞。 (2)膜上信號轉(zhuǎn)換 把胞間信號轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)信號的過程。 (3)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 將胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換為具有調(diào)節(jié)生理生化功能的調(diào)節(jié)因子的過程。 (4)蛋白質(zhì)可逆磷酸化 對靶酶進(jìn)行磷酸化或去磷酸化的反應(yīng)，使靶酶執(zhí)行生理功能。 19簡述植物細(xì)胞把環(huán)境刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)反應(yīng)的可能途徑。 答：通過環(huán)