高中生物竞赛 5植物体内有机物的运输课件.ppt

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1、第五章第五章 植物体内有机物代谢（自学）植物体内有机物代谢（自学） 基本有机物基本有机物：糖类、脂肪、蛋白质、核：糖类、脂肪、蛋白质、核酸等。（转变过程的中间产物）酸等。（转变过程的中间产物） 次级产物次级产物（衍生物衍生物）：萜类、酚类、含）：萜类、酚类、含氮次级化合物（最重要的有生物碱）。氮次级化合物（最重要的有生物碱）。（基本合成途径、重要产物）（基本合成途径、重要产物） 第六章第六章 植物体内有机物运输植物体内有机物运输一、有机物运输的途径一、有机物运输的途径二、有机物运输的形式二、有机物运输的形式三、有机物运输的方向和速度三、有机物运输的方向和速度四、韧皮部装载和卸出四、韧皮部装载和

2、卸出五、有机物在韧皮部运输的机制五、有机物在韧皮部运输的机制六、有机物的分配六、有机物的分配七、环境因素对有机物运输的影响七、环境因素对有机物运输的影响一、有机物运输的途径一、有机物运输的途径 用用环割法环割法和和同位素示踪同位素示踪证明，同化证明，同化物的长距离运输是通过物的长距离运输是通过韧皮部的筛管韧皮部的筛管和伴胞。和伴胞。 环割法环割法在果树生产上的应用。在果树生产上的应用。Tree trunk immediately after girdling (left) and later (right). Girdling is the removal of the bark of a t

3、ree in a ring around the trunk. At right, materials translocated from the leaves have accumulated in the region above the girdle and caused it to swell. 用蚜虫吻刺法结合同位素示踪证用蚜虫吻刺法结合同位素示踪证明：明：蔗糖是同化物运输的主要形式蔗糖是同化物运输的主要形式，占筛管汁液干重的占筛管汁液干重的90%。此外，汁。此外，汁液中还有液中还有AA、有机酸、蛋白质、无、有机酸、蛋白质、无机离子等。无机离子中以机离子等。无机离子中以钾钾离子含量离

4、子含量最高。最高。二、有机物运输的形式二、有机物运输的形式aphid stylet三、同化物运输的方向和速度三、同化物运输的方向和速度 同化物进入韧皮部后，可同化物进入韧皮部后，可向上向上运输、运输、向下向下运输、运输、横向横向运输和同时进行运输和同时进行双向双向运运输。运输速度约为输。运输速度约为30-150 cmh-1 。 四、韧皮部装载和卸出四、韧皮部装载和卸出 1、装载途径、装载途径：共质体途径和质外体途径进入筛分子伴：共质体途径和质外体途径进入筛分子伴胞复合体胞复合体Longitudinal sectionCross-section Plasmodesma 2、装载机制 韧皮部装载是

5、一个具有很高流速，韧皮部装载是一个具有很高流速，逆浓度梯度主动分泌的过程，属于逆浓度梯度主动分泌的过程，属于载体载体调节。调节。依据是：依据是： （1）对被装载物质有选择性）对被装载物质有选择性 （2）需能量供应）需能量供应 （3）逆浓度梯度进行）逆浓度梯度进行 蔗糖进入筛管或伴胞的机制：蔗糖进入筛管或伴胞的机制：蔗糖蔗糖-质子协同运输质子协同运输 筛管分子筛管分子-伴胞复合体质膜伴胞复合体质膜 质外体质外体 共质体共质体 蔗糖蔗糖 蔗糖蔗糖 蔗糖载体蔗糖载体 H+ H+ H+ H+ ATPase 高高H+ 低低蔗糖蔗糖 低低H+ 高高蔗糖蔗糖 ATPADP+Pi3、卸出途径The possi

6、ble fates of sucrose unloaded apoplastically in sink tissues 4、卸出机制 （1）通过质外体途径的蔗糖，同质）通过质外体途径的蔗糖，同质子协同运转（子协同运转（主动过程主动过程） （2）通过共质体途径的蔗糖，借助）通过共质体途径的蔗糖，借助筛管分子与库细胞的糖浓度差将同化筛管分子与库细胞的糖浓度差将同化物卸出（物卸出（被动过程被动过程） 五、同化物在韧皮部运输的机理五、同化物在韧皮部运输的机理（一）压力流动学说（一）压力流动学说（Pressure flow theory） 1930年德国植物学家明希（年德国植物学家明希（Mnch）提出

7、。）提出。 内容：内容：同化物在筛管通道中随着液流的流动同化物在筛管通道中随着液流的流动而流动，其液流流动的而流动，其液流流动的动力动力是是源库之间的源库之间的压力压力势差。势差。 不能解释：不能解释： 筛管内物质双向运输筛管内物质双向运输 （二）细胞质泵动学说（二）细胞质泵动学说 内容内容：筛管分子内腔的细胞质呈几条长：筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成丝，形成胞纵连束胞纵连束，纵跨筛管分子，在束，纵跨筛管分子，在束内呈环状的内呈环状的蛋白质丝蛋白质丝反复地、有节奏地反复地、有节奏地收收缩和伸展缩和伸展，把细胞质长距离泵走，糖分随，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。之流动。 优点：可以解释

8、双向运输优点：可以解释双向运输 （三）收缩蛋白学说（三）收缩蛋白学说内容内容（1）筛管分子内成束的空心收缩蛋白）筛管分子内成束的空心收缩蛋白（P-蛋白）贯穿于筛孔，蛋白）贯穿于筛孔，P-蛋白收缩可推蛋白收缩可推动集流运动；（动集流运动；（2）空心管壁上有大量）空心管壁上有大量P-蛋蛋白组成的微纤丝，似鞭毛一样颤动，驱动白组成的微纤丝，似鞭毛一样颤动，驱动物质脉冲状流动物质脉冲状流动。P-蛋白能分解蛋白能分解ATP，将，将化学能转变为机械功，推动同化物运输。化学能转变为机械功，推动同化物运输。 优点：优点：解释了解释了双向运输双向运输和和能量供应能量供应 综上所述，同化物运输的综上所述，同化物运

9、输的动力：动力：渗透渗透动力和代谢动力动力和代谢动力 六、同化物的分配六、同化物的分配 代谢源（代谢源（metabolic source）：）：指制造指制造并输出同化物的组织、器官或部位。如成熟并输出同化物的组织、器官或部位。如成熟叶片。叶片。 代谢库（代谢库（metabolic sink） ：指接纳同指接纳同化物用于生长、消耗或贮藏的组织、器官或化物用于生长、消耗或贮藏的组织、器官或部位。如花、果实、根等。部位。如花、果实、根等。 源源-库单位：库单位：指制造同化物的源与相应的指制造同化物的源与相应的库以及它们之间的输导组织。库以及它们之间的输导组织。1、代谢源与代谢库、代谢源与代谢库2、源

10、库关系、源库关系 （1）源大库小，同化物积累，源大库小，同化物积累，抑制叶片光合作用抑制叶片光合作用 （2）源小库大，光合速率补偿源小库大，光合速率补偿与植株早衰与植株早衰（一）同化物分配的特点1、优先供应生长中心、优先供应生长中心 2、就近供应，同侧运输、就近供应，同侧运输 3、光合产物可再分配利用、光合产物可再分配利用（二）分配规律 受以下因素影响：受以下因素影响： 1 1、供应能力：、供应能力：指源的同化物能否输指源的同化物能否输出以及输出多少（出以及输出多少（“推力推力”） 2 2、竞争能力：、竞争能力：指库对同化物需要程指库对同化物需要程度的大小（度的大小（“拉力拉力”） 3 3、运

11、输能力：、运输能力：指源、库之间的输导指源、库之间的输导系统的联系、畅通程度和距离远近系统的联系、畅通程度和距离远近 七、环境因素对同化物运输的影响七、环境因素对同化物运输的影响 1、温度：、温度：影响同化物运输的影响同化物运输的速度速度和和方向方向 最适温度：最适温度：2030 低温：（低温：（1）呼吸降低，能量供应减少。呼吸降低，能量供应减少。 （2）筛管内含物粘度升高。筛管内含物粘度升高。 高温高温 ：（：（1）酶钝化，能量供应减少。酶钝化，能量供应减少。 （2）产生胼胝质堵塞筛管。产生胼胝质堵塞筛管。 当土温高于气温时，运输至根部的多。当土温高于气温时，运输至根部的多。 昼夜温差大有利同化物向籽粒运输。昼夜温差大有利同化物向籽粒运输。思考题思考题一、名词解释一、名词解释压力流动学说、细胞质泵动学说、收缩蛋白学说、压力流动学说、细胞质泵动学说、收缩蛋白学说、P蛋白、代谢源、代谢库蛋白、代谢源、代谢库二、问答题二、问答题在开化期适当环割树干，为什么能增加果树产量？在开化期适当环割树干，为什么能增加果树产量？