植物體內(nèi)同化物運(yùn)輸和分配

1、關(guān)于植物體內(nèi)同化物的運(yùn)輸與分配第一張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5-1 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩?、形?和速度5-2 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理5-3 有機(jī)物的分配與調(diào)控第五章 植物體內(nèi)同化物的運(yùn)輸與分配第二張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5-1 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩健⑿问胶退俣纫? 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩?1. 短距離運(yùn)輸:同化產(chǎn)物在細(xì)胞間的運(yùn)輸 2. 長(zhǎng)距離運(yùn)輸:同化產(chǎn)物經(jīng)過維管系統(tǒng)從源到庫(kù)的運(yùn)輸 二. 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)男问?三. 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)姆较蚺c速度 第三張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 短距離運(yùn)輸 （1）胞內(nèi)運(yùn)輸指細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞器間的物質(zhì)交換。有分子擴(kuò)散、微絲推動(dòng)原生質(zhì)的環(huán)流、細(xì)胞

2、器膜內(nèi)外的物質(zhì)交換，以及囊泡的形成與囊泡內(nèi)含物的釋放等。細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞器之間的物質(zhì)交換主要方式擴(kuò)散原生質(zhì)環(huán)流細(xì)胞器膜內(nèi)外的物質(zhì)交換一. 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩降谒膹?，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月如光呼吸途徑中，磷酸乙醇酸、甘氨酸、絲氨酸、甘油酸分別進(jìn)出葉綠體、過氧化體、線粒體。第五張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體內(nèi)合成的成壁物質(zhì)由高爾基體分泌小泡運(yùn)輸至質(zhì)膜，然后小泡內(nèi)含物再釋放至細(xì)胞壁中等過程均屬胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸。第六張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(2) 胞間運(yùn)輸 共質(zhì)體運(yùn)輸 質(zhì)外體運(yùn)輸 共質(zhì)體與質(zhì)外體之間的交替運(yùn)輸轉(zhuǎn)移細(xì)胞: （也叫轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞，傳遞細(xì)胞）在

3、共質(zhì)體與質(zhì)外體的交替運(yùn)輸過程中，需要一種特化的薄壁細(xì)胞對(duì)物質(zhì)起轉(zhuǎn)運(yùn)過渡的作用，這種細(xì)胞稱轉(zhuǎn)移細(xì)胞 。概念第七張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月韌皮部木質(zhì)部第八張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 質(zhì)外體運(yùn)輸 質(zhì)外體中液流的阻力小，物質(zhì)在其中的運(yùn)輸快。 質(zhì)外體沒有外圍的保護(hù)，其中的物質(zhì)容易流失到體外。 另外運(yùn)輸速率也易受外力的影響。細(xì)胞之間短距離的質(zhì)外體、共質(zhì)體以及質(zhì)外體與共質(zhì)體間的運(yùn)輸共質(zhì)體中原生質(zhì)的粘度大，運(yùn)輸?shù)淖枇Υ蟆?共質(zhì)體中的物質(zhì)有質(zhì)膜的保護(hù)，不易流失于體外。 共質(zhì)體運(yùn)輸受胞間連絲狀態(tài)控制。2. 共質(zhì)體運(yùn)輸?shù)谑畯?，PPT共五十

4、三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 質(zhì)外體與共質(zhì)體間的運(yùn)輸-交替運(yùn)輸 圖 溶質(zhì)穿過膜的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第十一張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月膜動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖 內(nèi)吞作用：細(xì)胞外的物質(zhì)通過吞噬(指內(nèi)吞固體)或胞飲(指內(nèi)吞液體)作用進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的過程；外排作用：將溶酶體或消化泡等囊泡內(nèi)的物質(zhì)釋放到細(xì)胞外的過程；出胞現(xiàn)象：通過出芽胞方式將胞內(nèi)物質(zhì)向外分泌的過程。第十二張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月植物體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸常不局限于某一途徑。如共質(zhì)體內(nèi)的物質(zhì)可有選擇地穿過質(zhì)膜而進(jìn)入質(zhì)外體運(yùn)輸；在質(zhì)外體內(nèi)的物質(zhì)在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)所也可通過質(zhì)膜重新進(jìn)入共質(zhì)體運(yùn)輸。這種物質(zhì)在共質(zhì)體與質(zhì)外體之間交替進(jìn)行的運(yùn)輸稱共

5、質(zhì)體-質(zhì)外體交替運(yùn)輸。 圖6-3 胞間運(yùn)輸途徑示意圖 實(shí)線箭頭表示共質(zhì)體途徑，虛線箭頭為質(zhì)外體途徑。A-為蒸騰流，B-為同化物在共質(zhì)體-質(zhì)外體交替運(yùn)輸， C為共質(zhì)體運(yùn)輸。 第十三張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 長(zhǎng)距離運(yùn)輸篩管分子-伴胞(SECC)復(fù)合體P蛋白(韌皮蛋白): 指存在于篩管中的蛋白質(zhì)，主要位于篩管的內(nèi)壁。是被子植物篩管細(xì)胞所特有，利用ATP釋放的能量進(jìn)行擺動(dòng)或蠕動(dòng)，推動(dòng)篩管內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。胼胝質(zhì)概念第十四張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月功能：但當(dāng)植物受到外界刺激（如機(jī)械損傷、高溫等）時(shí)，篩管分子內(nèi)就會(huì)

6、迅速合成胼胝質(zhì)，并沉積到篩板的表面或篩孔內(nèi)，堵塞篩孔，以維持其他部位篩管正常的物質(zhì)運(yùn)輸。 一旦外界刺激解除，沉積到篩板表面或篩孔內(nèi)的胼胝質(zhì)則會(huì)迅速消失，使篩管恢復(fù)運(yùn)輸功能。 第十六張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十七張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月圖6-2 樹木枝條的環(huán)割a. 開始環(huán)割的樹干；b.經(jīng)過一段時(shí)間的樹干 第十八張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月環(huán)割的利用：南方青棗第二十張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月廣玉蘭、桑樹等育苗-高位環(huán)割育苗第二十一張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，P

7、PT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月圖6-3 篩管、伴胞及篩板圖解 A. 橫切面 B. 縱切面1. 篩管 2. 篩板 3. 篩孔 4. 伴胞AB413234第二十三張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二. 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)男问?溶解度很高(0時(shí)，179g / 100ml水)。是非還原性糖，很穩(wěn)定。運(yùn)輸速率很高。具有較高能量。主要運(yùn)輸形式: 蔗糖 ？（1）占90%（2）蔗糖 優(yōu)點(diǎn)： 適于長(zhǎng)距離運(yùn)輸 蚜蟲吻刺法 同位素示蹤法 第二十五張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蚜蟲吻刺法 第二十六張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月棉子糖、水

8、蘇糖、毛蕊花糖，山梨醇、甘露醇等。微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有機(jī)酸 礦質(zhì)元素（K+最多）韌皮部汁液第二十七張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月表6-1 煙草和羽扇豆的篩管汁液成分含量 返回第二十八張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三. 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)姆较蚺c速度 運(yùn)輸方向: 由源到庫(kù) 向上 向下 雙向 橫向 運(yùn)輸速度: 約100 cmh-1植物的100碼 不同植物各異幼苗老植株白天夜間集流運(yùn)輸速率SMTR SMTR:單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移的物質(zhì)量 / 韌皮部橫截面積第二十九張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蒸汽環(huán)割-有機(jī)物運(yùn)輸方向: 由源到庫(kù) 正常狀態(tài)下的物質(zhì)流蒸汽環(huán)割處理處理后

9、的物質(zhì)流第三十張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 同化物的運(yùn)輸方向決定于源和庫(kù)的相對(duì)位置。韌皮部?jī)?nèi)同化物運(yùn)輸?shù)姆较蚴菑脑雌鞴傧驇?kù)器官運(yùn)輸。 一個(gè)庫(kù)器官也可能接納多個(gè)源器官供應(yīng)的同化物，而且這些源庫(kù)常分布于植株的不同位置。因此，同化物既可能向頂也可能向基運(yùn)輸，這種韌皮部同化物的雙向運(yùn)輸已被許多實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 然而對(duì)某一個(gè)篩管來說，通常認(rèn)為同化物在其中的運(yùn)輸是單向的，而不是雙向的。同化物運(yùn)輸?shù)乃俣纫话銥?.22mh。 不同植物或不同生長(zhǎng)勢(shì)的植物個(gè)體，其同化物的運(yùn)輸速度不一樣，生長(zhǎng)勢(shì)大的個(gè)體運(yùn)輸速度快。第三十一張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5-2 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理 一. 有機(jī)物在源端

10、的裝載 1. 裝載途徑 2. 裝載機(jī)理 二. 有機(jī)物在庫(kù)端的卸出 1. 卸出途徑 2. 卸出機(jī)理 三. 有機(jī)物在韌皮部運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制 第三十二張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一. 有機(jī)物在源端的裝載 1. 裝載途徑 兩條 共質(zhì)體途徑，胞間連絲伴胞篩管 交替途徑，葉肉細(xì)胞質(zhì)外體伴胞篩管分子（共質(zhì)體質(zhì)外體共質(zhì)體途徑) 合成部位有機(jī)物胞間運(yùn)輸篩管第三十三張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月源葉中韌皮部裝載途徑葉肉細(xì)胞質(zhì)膜胞間連絲篩管分子伴胞韌皮部薄壁細(xì)胞維管束鞘細(xì)胞共質(zhì)體最小的葉脈細(xì)胞壁CO2CO2第三十四張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月圖6-6 蔗糖在韌皮部裝載示意圖糖H+

11、協(xié)同運(yùn)輸模型篩管內(nèi)H+低PH8.5篩管外H+高PH5.52. 裝載機(jī)理 第三十五張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二. 有機(jī)物在庫(kù)端的卸出 1. 卸出途徑 兩條途徑質(zhì)外體途徑，卸出到貯藏器官或生殖器官時(shí)（不存在胞間連絲）共質(zhì)體途徑，通過胞間連絲接受細(xì)胞，卸到營(yíng)養(yǎng)庫(kù)(根和嫩葉) 第三十六張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月圖6-7 蔗糖卸出到庫(kù)組織的可能途徑 細(xì)胞壁（質(zhì)外體）質(zhì)膜液泡膜液泡庫(kù)細(xì)胞韌皮細(xì)胞（篩管分子和伴胞）第三十七張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 卸出機(jī)理 P161 圖5-8第三十八張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三. 有機(jī)物在韌皮部運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制

12、 德國(guó)植物學(xué)家明希(Mnch)，1930年提出 同化物在SECC復(fù)合體內(nèi)隨著液流的流動(dòng)而移動(dòng)，而液流的流動(dòng)是由于源庫(kù)兩端的壓力勢(shì)差而引起的。要點(diǎn)：概念壓力流動(dòng)學(xué)說第三十九張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月加入溶質(zhì)移去溶質(zhì)源端 庫(kù)端 韌木第四十張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月篩管接近源庫(kù)兩端存在壓力勢(shì)差。蚜蟲吻刺法證明篩管汁液的確存在正壓力支持依據(jù):不足：運(yùn)輸所需的壓力勢(shì)差要比篩管實(shí)際的壓力差大得多很難解釋雙向運(yùn)輸實(shí)際上運(yùn)輸是消耗代謝能量的主動(dòng)過程第四十一張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5-3 有機(jī)物的分配與調(diào)控一. 代謝源和代謝庫(kù)及相互關(guān)系 二. 有機(jī)物分配的規(guī)律

13、三. 光合產(chǎn)物分配與產(chǎn)量的關(guān)系 1. 影響同化物分配的三要素 2. 同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系 四. 有機(jī)物運(yùn)輸與分配的調(diào)控 1. 膨壓 2. 激素調(diào)節(jié) 3. 環(huán)境因素對(duì)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)挠绊?第四十二張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一. 代謝源和代謝庫(kù)及相互關(guān)系 1. 代謝源(metabolic source) 是指能夠制造并輸出有機(jī)物的組織、器官或部位。（長(zhǎng)成葉片）2. 代謝庫(kù)(metabolic sink) 是指消耗或貯藏有機(jī)物的組織、器官或部位。(幼葉、根、莖、花、果實(shí)、種子等) 概念3. 相互關(guān)系： 庫(kù)對(duì)源有依賴作用； 庫(kù)控制源的制造和輸出 第四十三張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于202

14、2年6月二. 有機(jī)物分配的規(guī)律 2. 優(yōu)先供應(yīng)生長(zhǎng)中心 3. 就近供應(yīng)，同側(cè)運(yùn)輸 4. 功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系 5. 同化物和營(yíng)養(yǎng)元素的再分配與再利用 植物體內(nèi)供應(yīng)同化物的葉片（源）與接受該葉片同化物的組織、器官（庫(kù)）以及連接它們之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)合稱為源庫(kù)單位. 1. 按源庫(kù)單位進(jìn)行分配概念第四十四張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系 5. 同化物和營(yíng)養(yǎng)元素的再分配與再利用 “蹲棵”：北方農(nóng)民為了減少秋霜危害，在預(yù)計(jì)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，使莖葉中的有機(jī)物繼續(xù)向籽粒中轉(zhuǎn)移，即所謂“蹲棵”，可增產(chǎn)5%10%第四十五張，PP

15、T共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三. 光合產(chǎn)物分配與產(chǎn)量的關(guān)系 1. 影響同化物分配的3 個(gè)因素 供應(yīng)能力 源的同化物能否輸出以及輸出的多少。 “推力” 競(jìng)爭(zhēng)能力庫(kù)對(duì)同化物的吸引和“征調(diào)”的能力。 “拉力”。徒長(zhǎng)枝-圖片。運(yùn)輸能力聯(lián)系直接、暢通，距離近，庫(kù)得到的同化物就多。 第四十六張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十七張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系 經(jīng)濟(jì)系數(shù) = 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量生物產(chǎn)量 (1)源限制型 源小庫(kù)大，產(chǎn)量限制因素:源的供應(yīng)能力, 結(jié)實(shí)率低，空殼率高。(2)庫(kù)限制型 庫(kù)小源大，產(chǎn)量限制因素:庫(kù)的接納能力低 ，結(jié)實(shí)率高且飽滿，但粒數(shù)少，產(chǎn)量不高。(3)源庫(kù)互作型 產(chǎn)量由源庫(kù)協(xié)同調(diào)節(jié)，可塑性大。只要栽培措施得當(dāng)，容易獲得較高的產(chǎn)量。 第四十八張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四. 有機(jī)物運(yùn)輸與分配的調(diào)控 1. 膨壓（1）卸出 快， 庫(kù)組織同化物利用快， 庫(kù)的膨壓 下降， 傳遞到源，引起韌皮部轉(zhuǎn)載增加。 ( 2 ) 反之亦然。 第四十九張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 激素調(diào)節(jié) 除乙烯外，其他內(nèi)源激素（主要是IAA，ABA, CTK) 都有促進(jìn)有機(jī)物運(yùn)輸與分配的效應(yīng)。 第五十張，PPT共五十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 環(huán)境因素對(duì)有機(jī)