有机物的运输课件.ppt
《有机物的运输课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机物的运输课件.ppt(65页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于有机物的运输第1页,此课件共65页哦(一)基本内容(一)基本内容1有机物质运输的途径、方向、速度、有机物质运输的途径、方向、速度、形式和机理形式和机理2有机物质的分配方向和规律有机物质的分配方向和规律3影响有机物质运输分配的环境因素影响有机物质运输分配的环境因素4植物细胞信号转导途径植物细胞信号转导途径第2页,此课件共65页哦(二)重点(二)重点1实验证明有机物质运输途径和方向。实验证明有机物质运输途径和方向。2有机物质运输的压力流动学说内容有机物质运输的压力流动学说内容及其评价。及其评价。3源库理论及其对农业生产的指导意义。源库理论及其对农业生产的指导意义。4植物把环境刺激信号转导为植物
2、把环境刺激信号转导为胞内反应的途径。胞内反应的途径。5Ca2+在细胞中的分布特点、钙信使作用标准及分子在细胞中的分布特点、钙信使作用标准及分子基础基础第3页,此课件共65页哦有机物运输分配的重要性有机物运输分配的重要性理论理论高高等等植植物物是是由由多多种种器器官官组组成成的的,既既有有明明确确分分工工又又有有密密切切协协作作,使使植植物物成成为为一一个个高高度度协协调调的的有有机机整整体体。植植物物体体内内有有机机物物质质从从制制造造场场所所分分配配到到消消耗耗场场所所、贮贮藏藏场场所所必必然然有有一一种种快快速速的的、有有效效的的运运输输系系统统以以维维系系,从从而而保保证证植植物物所所有
3、有细细胞胞正正常常代代谢谢所所必必需需的物质需要。的物质需要。实践实践有有机机物物运运输输分分配配是是决决定定产产量量高高低低和和品品质质好好坏的一个重要的生理因素。坏的一个重要的生理因素。第4页,此课件共65页哦在在研研究究有有机机物物各各器器官官的的运运输输、分分配配和和积积累累的的关关系系中中,提提出出了了“代代谢谢源源”(源源,Source)与与“代代谢谢库库”(库库,Sink)的概念。的概念。源源是指制造、输出有机物的部位或器官。是指制造、输出有机物的部位或器官。库库是指消耗或贮藏有机物的部位或器官。是指消耗或贮藏有机物的部位或器官。源源-库库理理论论实实质质上上就就是是用用有有效效
4、的的人人工工干干预预,促促使使有有机机物物质质向向经经济济器器官官运运输输、分分配配,使使作作物物获获得得较较多多经济产量。经济产量。第5页,此课件共65页哦第一节第一节植物体内有机物的运输植物体内有机物的运输一、有机物质运输的途径一、有机物质运输的途径按按同同化化物物在在植植物物体体内内的的运运输输距距离离划划分分,既既有有以以微微米米(m)计计算算的的短短距距离离运运输输;也也有有以以厘米厘米(cm)或米或米(m)计算的计算的长距离运输长距离运输。两两种种不不同同的的运运输输系系统统,不不仅仅在在植植物物体体内内同同时时起起作作用用,而而且且彼彼此此紧紧密密联联系系,对对生生命命活活动具有
5、同等重要意义。动具有同等重要意义。第6页,此课件共65页哦1、短距离运输:、短距离运输:短短距距离离运运输输系系统统胞内运输胞内运输胞间运输胞间运输细胞内、细胞器间的物质交换。细胞内、细胞器间的物质交换。质外体运输质外体运输细胞壁、细胞间隙中的物细胞壁、细胞间隙中的物质运输,主要是扩散作用。质运输,主要是扩散作用。共质体运输共质体运输物质通过胞间连丝在物质通过胞间连丝在细胞间的运输。细胞间的运输。共质体与质外体间交替运输共质体与质外体间交替运输转移细胞转移细胞第7页,此课件共65页哦植植物物组组织织内内的的有有机机物物质质运运输输,多多数数情情况况下下是是两两条条途途径径交交替替进进行行。例例
6、如如,当当质质外外体体两两端端的的扩扩散散梯梯度度平平衡衡时时,运运输输物物质质将将由由质质外外体体进进入入共共质质体体;在在共共质质体体内内,由由于于细细胞胞质质的的环环流流促促进进了了物物质质在在细细胞胞间间的的转转移移。当当运运输输两两端端再再度度出出现现渗渗透透梯梯度度时时,溶溶质质即即可可透透膜膜进进行行质质外外体体运运输输。这这样样,在在胞胞内内与与胞胞间间反反复进行交替运输。复进行交替运输。第8页,此课件共65页哦在交替运输过程中需要经过一种特化的薄在交替运输过程中需要经过一种特化的薄壁细胞起转运过渡作用,这种细胞叫壁细胞起转运过渡作用,这种细胞叫转转移细胞移细胞(transfe
7、rcell)。第9页,此课件共65页哦转移细胞具有一些特殊特征:转移细胞具有一些特殊特征:细细胞胞壁壁向向内内伸伸入入细细胞胞质质,形形成成许许多多皱皱折折,质质膜膜的的表表面面积积大大大大增增加加。增增加加了了共共质质体体与与质质外外体体之之间间的的接接触触表表面面,有利于两种运输方式的转换;有利于两种运输方式的转换;转转移移细细胞胞与与其其周周围围细细胞胞之之间间存存在在大大量量胞胞间间连连丝丝,有有利利于两种运输方式的转换;于两种运输方式的转换;含丰富的含丰富的ATP酶,为跨膜运输提供足够的能量;酶,为跨膜运输提供足够的能量;有有丰丰富富的的原原生生质质、多多种种细细胞胞器器,尤尤其其内
8、内质质网网发发达达,执执行运输功能;行运输功能;第10页,此课件共65页哦转移细胞细胞壁的向内生长转移细胞细胞壁的向内生长第11页,此课件共65页哦(二二)长距离运输长距离运输输导组织运输输导组织运输长长距距离离运运输输是是发发生生于于器器官官间间的的运运输输,其其距距离离从从几几厘厘米到几百厘米不等。米到几百厘米不等。意意 大大 利利 的的 马马 尔尔 皮皮 志志(M.Malphighi,1686)曾曾 用用 环环 割割(girdling)实实验验研研究究了了植植物物有有机机物物的的运运输输途途径径,他他将将柳柳树树树树皮皮(韧韧皮皮部部)剥剥去去,几几周周后后发发现现位位于于环环割割区区上
9、上方方的的树树皮皮逐逐渐渐膨膨大大,形形成成树树瘤瘤,下下方方的的树树皮皮最最终终死死亡亡,而而环环割割的的枝枝条条上上端端仍仍可可长长期期继继续续生生长长。这这表表明叶子同化的物质经韧明叶子同化的物质经韧 皮部运输。皮部运输。第12页,此课件共65页哦环割试验环割试验第13页,此课件共65页哦2020世纪初期以来用放射性元素饲喂、植物手术、化学世纪初期以来用放射性元素饲喂、植物手术、化学分析,放射自显影技术等进一步证实有机物质通过韧分析,放射自显影技术等进一步证实有机物质通过韧皮部进行运输。其中筛管是有机物运输的主要通道。皮部进行运输。其中筛管是有机物运输的主要通道。筛管的细胞质中含有筛管的
10、细胞质中含有PP蛋白蛋白(又称韧皮蛋白又称韧皮蛋白)和和胼胝胼胝质质。PP蛋蛋白白是是筛筛管管中中一一种种粘粘液液状状的的韧韧皮皮部部特特有有蛋蛋白白,它它是是筛筛管管高高度度进进化化的的结结果果,有有管管状状、纤纤丝丝状状和和球球状状,它它使使筛筛孔进一步扩大,其功能与物质运输有关。孔进一步扩大,其功能与物质运输有关。第14页,此课件共65页哦胼胼胝胝质质(callose)是是一一种种以以1,3键键结结合合的的葡葡聚聚糖糖,与与纤纤维维素素很很相相似似。正正常常条条件件下下,只只有有少少量量的的胼胼胝胝质质沉沉积积在在筛筛板板的的表表面面或或筛筛孔孔的的四四周周。可可在在韧韧皮皮部部受受伤伤
11、后后或或受受到到其其他他胁胁迫迫(如如机机械械刺刺激激、高高温温等等)时时,胼胼胝胝质质增增多多,堵堵塞塞筛筛孔孔,以以控控制制通通过过韧韧皮皮部部的的长长距距离离运运输输,如如多多年年生生植植物物越越冬冬休休眠眠时时,筛筛孔孔被被胼胼胝胝质质堵堵塞塞,控控制制营营养养物物质质的的运运输输。第第二二年年新新芽芽萌萌动动时时,胼胝质自然消失,筛孔又畅通。胼胝质自然消失,筛孔又畅通。第15页,此课件共65页哦二、有机物运输的途径和方向二、有机物运输的途径和方向第16页,此课件共65页哦第17页,此课件共65页哦实验说明:实验说明:1、植物体内有机物运输的主要途径是韧皮部;、植物体内有机物运输的主要
12、途径是韧皮部;2、叶子的同化产物进入韧皮部后既可向上运输到正在生、叶子的同化产物进入韧皮部后既可向上运输到正在生长的顶芽、幼叶或果实,也可向下运输到根部或地下贮藏长的顶芽、幼叶或果实,也可向下运输到根部或地下贮藏器官。甚至在同一筛管中进行着双向运输。器官。甚至在同一筛管中进行着双向运输。3、有机物在韧皮部中主要向同侧运输;、有机物在韧皮部中主要向同侧运输;4、木本植物根部贮藏的糖类或形成的有机氮化物是、木本植物根部贮藏的糖类或形成的有机氮化物是由木质部向上运输;由木质部向上运输;5、根部吸收的水、矿质是由木质部上运,叶子吸收的、根部吸收的水、矿质是由木质部上运,叶子吸收的矿质及老叶中撤退出的矿
13、质离子是经韧皮部运输的。矿质及老叶中撤退出的矿质离子是经韧皮部运输的。第18页,此课件共65页哦三、有机物运输的形式和速度三、有机物运输的形式和速度(一)运输的形式(一)运输的形式研究方法:筛管汁液分析法、同位素示踪法。研究方法:筛管汁液分析法、同位素示踪法。第19页,此课件共65页哦用蚜虫口器收集筛管汁液示意图用蚜虫口器收集筛管汁液示意图A.蚜虫口器刺入筛管分子;蚜虫口器刺入筛管分子;B.切断口器;切断口器;C.收集溢泌液收集溢泌液第20页,此课件共65页哦 1、筛管汁液成份很复杂,有碳水化合物、含氮化、筛管汁液成份很复杂,有碳水化合物、含氮化合物、有机酸、维生素、激素、无机离子、病毒和合物
14、、有机酸、维生素、激素、无机离子、病毒和类菌原体等。类菌原体等。2、筛管汁液中碳水化合物占、筛管汁液中碳水化合物占90%以上,且主要是蔗糖,以上,且主要是蔗糖,因此蔗糖是碳水化合物的主要运输形式。也有少量的棉因此蔗糖是碳水化合物的主要运输形式。也有少量的棉子糖(三糖)、水苏糖(四糖)等;有些树木(苹果、子糖(三糖)、水苏糖(四糖)等;有些树木(苹果、樱桃)是以糖醇(甘露醇、山梨醇)为运输形式。樱桃)是以糖醇(甘露醇、山梨醇)为运输形式。3、筛管汁液中含氮化合物的运输形式是氨基酸和酰、筛管汁液中含氮化合物的运输形式是氨基酸和酰胺。胺。第21页,此课件共65页哦(二)运输的速度(二)运输的速度 速
15、度:速度:单位时间内被运输的分子所走的距离;单位时间内被运输的分子所走的距离;速率:速率:单位时间内运输的总量;单位时间内运输的总量;比集运量:比集运量:单位时间内单位韧皮部横截面积运输的干单位时间内单位韧皮部横截面积运输的干物质量(物质量(SMT););植物有机物运输的速度一般为植物有机物运输的速度一般为40100cm/h:如大豆:如大豆为为84100;甘蔗为;甘蔗为270;柳树为;柳树为100;比集运量一般为:比集运量一般为:120g cm-2 h-1第22页,此课件共65页哦第二节第二节有机物质运输的机理有机物质运输的机理有机物质运输的机理主要包括两个方面的问题:有机物质运输的机理主要包
16、括两个方面的问题:一是物质在源端的装载及其在库端的卸出,一是物质在源端的装载及其在库端的卸出,二是从源到库的运输动力,二是从源到库的运输动力,这这是是植植物物生生理理学学中中的的一一个个难难题题。自自20世世纪纪30年年代代起起到到70年年代代前前后后曾曾提提出出过过若若干干学学说说,但但迄迄今今尚尚未未统统一。一。第23页,此课件共65页哦一、韧皮部的装载与卸出一、韧皮部的装载与卸出韧韧皮皮部部装装载载(phloemloading):是是指指光光合合同同化化物物从从源源端端通通过过共共质质体体或或质质外外体体胞胞间间运输,进入筛管的过程。运输,进入筛管的过程。韧韧皮皮部部卸卸出出(phloe
17、munloading):是是指指光光合合同同化化物物从从筛筛管管伴伴胞胞复复合合体体进进入入库库细细胞胞的过程。的过程。第24页,此课件共65页哦1.装载途径装载途径碳水化合物从叶肉细胞转运进入韧皮部有两种碳水化合物从叶肉细胞转运进入韧皮部有两种装载途径装载途径:一一种种是是共共质质体体装装载载,是是指指光光合合细细胞胞输输出出的的蔗蔗糖糖通通过过胞胞间间连丝顺蔗糖梯度进入伴胞,最后进入筛管的过程。连丝顺蔗糖梯度进入伴胞,最后进入筛管的过程。另另一一种种是是质质外外体体装装载载,是是指指叶叶肉肉细细胞胞中中蔗蔗糖糖先先卸卸出出到到质质外外体,再通过蔗糖体,再通过蔗糖-H共运输进入韧皮部。共运输
18、进入韧皮部。第25页,此课件共65页哦蔗糖蔗糖/质子共转运质子共转运:位于筛管分子质膜上的位于筛管分子质膜上的-ATP酶分解酶分解ATP并利用释放的能量将并利用释放的能量将转运到质外体,使质外体中转运到质外体,使质外体中浓度升高,浓度升高,顺其电顺其电化学势梯度化学势梯度经质膜上的蔗经质膜上的蔗糖糖/共向传递体共向传递体回流到回流到筛管分子细胞质筛管分子细胞质,同时与,同时与蔗糖的向内转运偶联起来,蔗糖的向内转运偶联起来,和蔗糖一起进入筛管分和蔗糖一起进入筛管分子子-伴胞。伴胞。第26页,此课件共65页哦2.碳水化合物的卸出碳水化合物的卸出对于蔗糖卸出,存在两种看法:对于蔗糖卸出,存在两种看法
19、:一一种种认认为为蔗蔗糖糖从从筛筛管管伴伴胞胞复复合合体体通通过过扩扩散散被被动动地地或或在在运运输输载载体体的的帮帮助助下下主主动动地地卸卸出出到到质质外外体体,再再由由质质外外体体进进入入库库组组织织;另另一一种种认认为为蔗蔗糖糖可可通通过过胞胞间间连连丝丝直直接接进进入库组织,不必卸出到质外体中。入库组织,不必卸出到质外体中。第27页,此课件共65页哦第28页,此课件共65页哦二、有机物运输的机理二、有机物运输的机理 1、压力流动学说、压力流动学说(pressureflowtheory):):(1)内容内容:德国人德国人E.Mnch提出提出(1930),其基本论点是,其基本论点是同化物在
20、筛管中随着液体的流动而移动,流动同化物在筛管中随着液体的流动而移动,流动的动力是由于输导组织两端的压力势差。的动力是由于输导组织两端的压力势差。第29页,此课件共65页哦第30页,此课件共65页哦(2)实验证据实验证据:溢流现象溢流现象:当把植物韧皮部刺伤以后,有相当数量的汁液从筛管当把植物韧皮部刺伤以后,有相当数量的汁液从筛管中持续地溢泌出来,这说明筛管内存在着很大的正压力;中持续地溢泌出来,这说明筛管内存在着很大的正压力;筛筛管管接接近近源源、库库的的两两端端存存在在着着浓浓度度梯梯度度差差。用用蚜蚜虫虫吻吻针针法法可可测测定到筛管具有正压力,源、库间具有压力差。定到筛管具有正压力,源、库
21、间具有压力差。生生长长素素,只只有有当当糖糖被被运运输输时时,这这些些物物质质才才能能被被运运输输,如如果果没没有有糖糖的的浓浓度度梯梯度度存存在在,生生长长素素也也不不能能外外运运,这这说说明明筛筛管管内内物物质质运运输输是是集集体体流流动动,只只有有在在被被运运输输物物质质的的总总浓浓度度存存在在梯梯度度时时,物物质质的运输才能发生。的运输才能发生。第31页,此课件共65页哦以以或或作作脉脉冲冲标标记记试试验验表表明明,在在单单一一筛筛管管分分子子 中中,同化物运输是单向的同化物运输是单向的。改改进进固固定定材材料料方方法法和和制制片片技技术术,用用电电镜镜观察,可发现观察,可发现筛板的筛
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有机物 运输 课件
限制150内