植物体类内同化物运输和分配.ppt
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1、关于植物体类内同化物的运输与分配第一张,PPT共五十三页,创作于2022年6月6-1 有机物运输的途径、形式有机物运输的途径、形式 和速度和速度6-2 有机物运输的机理有机物运输的机理6-3 有机物的分配与调控有机物的分配与调控第二张,PPT共五十三页,创作于2022年6月6-1 6-1 有机物运输的途径、形式和速度有机物运输的途径、形式和速度一一.有机物运输的途径有机物运输的途径 1.1.短距离运输短距离运输 2.2.长距离运输长距离运输 二二.有机物运输的形式有机物运输的形式 三三.有机物运输的方向与速度有机物运输的方向与速度 第三张,PPT共五十三页,创作于2022年6月1.短距离运输短
2、距离运输(1)胞内运输)胞内运输指细胞内、细胞器间的物质交换。有分子指细胞内、细胞器间的物质交换。有分子扩散、微丝推动原生质的环流、细胞器膜内外的物质交换,以扩散、微丝推动原生质的环流、细胞器膜内外的物质交换,以及囊泡的形成与囊泡内含物的释放等。及囊泡的形成与囊泡内含物的释放等。细胞内、细胞器之间的物质交换细胞内、细胞器之间的物质交换主要方式主要方式扩散扩散原生质环流原生质环流细胞器膜内外的物质交换细胞器膜内外的物质交换一一.有机物运输的途径有机物运输的途径第四张,PPT共五十三页,创作于2022年6月如光呼吸途径中,磷酸乙醇酸、甘氨酸、丝氨酸、甘油酸分别如光呼吸途径中,磷酸乙醇酸、甘氨酸、丝
3、氨酸、甘油酸分别进出叶绿体、过氧化体、线粒体。进出叶绿体、过氧化体、线粒体。第五张,PPT共五十三页,创作于2022年6月在在内内质质网网和和高高尔尔基基体体内内合合成成的的成成壁壁物物质质由由高高尔尔基基体体分分泌泌小小泡泡运运输输至至质质膜膜,然然后后小小泡泡内内含含物物再再释释放放至至细细胞胞壁壁中等过程均属胞内物质运输。中等过程均属胞内物质运输。第六张,PPT共五十三页,创作于2022年6月(2)胞间运输胞间运输 共质体运输共质体运输 质外体运输质外体运输 共质体与质外体之间的交替运输共质体与质外体之间的交替运输转移细胞转移细胞:(也叫转运细胞,传递细胞)在(也叫转运细胞,传递细胞)在
4、共质体与质外体的交替运输过程中,需要一共质体与质外体的交替运输过程中,需要一种特化的薄壁细胞对物质起转运过渡的作用,种特化的薄壁细胞对物质起转运过渡的作用,这种细胞称转移细胞这种细胞称转移细胞。概念概念第七张,PPT共五十三页,创作于2022年6月转移细胞转移细胞转移细胞转移细胞韧皮部韧皮部韧皮部韧皮部木质部木质部木质部木质部第八张,PPT共五十三页,创作于2022年6月细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁向内突起向内突起向内突起向内突起第九张,PPT共五十三页,创作于2022年6月l 质外体运输质外体运输 1)1)质质外外体体中中液液流流的的阻阻力力小小,物物质质在在其中的运输快。其中的运输快。2)2)
5、质质外外体体没没有有外外围围的的保保护护,其其中的物质容易流失到体外。中的物质容易流失到体外。3)3)另外运输速率也易受外力的影响。另外运输速率也易受外力的影响。细胞之间短距离的质外体、共质体以及质外体与共质体间的细胞之间短距离的质外体、共质体以及质外体与共质体间的运输运输1)1)共质体中原生质的粘度大,运输的阻力大。共质体中原生质的粘度大,运输的阻力大。2)2)共质体中的物质有质膜的保护,不易流失于体外。共质体中的物质有质膜的保护,不易流失于体外。3)3)共质体运输受胞间连丝状态控制。共质体运输受胞间连丝状态控制。v 共质体运输共质体运输第十张,PPT共五十三页,创作于2022年6月v 质外
6、体与共质体间的运输质外体与共质体间的运输-交交替运输替运输 即为物质进出质膜的运输即为物质进出质膜的运输。物质进出质膜的方式有三种:。物质进出质膜的方式有三种:(1)(1)顺浓度梯度的被动转运顺浓度梯度的被动转运,包括自由扩散和通过通道或载体的协助扩散;包括自由扩散和通过通道或载体的协助扩散;(2)(2)逆逆浓浓度度梯梯度度的的主主动动转转运运,包包括括一一种种物物质质伴伴随随另另一一种种物物质质而而进进出出质质膜的伴随运输;膜的伴随运输;(3)(3)以小囊泡方式进出质膜的膜动转运以小囊泡方式进出质膜的膜动转运,包括内吞、外排和出胞等。包括内吞、外排和出胞等。图图 溶质穿过膜的被动转运与主动转
7、运溶质穿过膜的被动转运与主动转运第十一张,PPT共五十三页,创作于2022年6月膜动转运示意图膜动转运示意图 内吞作用:内吞作用:细胞外的物质细胞外的物质通过吞噬通过吞噬(指内吞固体指内吞固体)或或胞饮胞饮(指内吞液体指内吞液体)作用进作用进入细胞质的过程;入细胞质的过程;外排作用:外排作用:将溶酶体或消将溶酶体或消化泡等囊泡内的物质释放化泡等囊泡内的物质释放到细胞外的过程;到细胞外的过程;出胞现象:出胞现象:通过出芽胞方通过出芽胞方式将胞内物质向外分泌式将胞内物质向外分泌的过程。的过程。第十二张,PPT共五十三页,创作于2022年6月植物体内物质的运输常不局限于某一途径。如共质体内的物质可有
8、植物体内物质的运输常不局限于某一途径。如共质体内的物质可有选择地穿过质膜而进入质外体运输;在质外体内的物质在适当的场所选择地穿过质膜而进入质外体运输;在质外体内的物质在适当的场所也可通过质膜重新进入共质体运输。这种物质在共质体与质外体之间也可通过质膜重新进入共质体运输。这种物质在共质体与质外体之间交替进行的运输称共质体交替进行的运输称共质体-质外体交替运输。质外体交替运输。图图6-3 6-3 胞间运输途径示意图胞间运输途径示意图 实实线线箭箭头头表表示示共共质质体体途途径径,虚虚线线箭箭头头为为质质外外体体途途径径。A-A-为为蒸蒸腾腾流流,B-B-为为同同化化物物在在共共质体质体-质外体交替
9、运输,质外体交替运输,C C为共质体运输。为共质体运输。第十三张,PPT共五十三页,创作于2022年6月2.长距离运输长距离运输筛管分子筛管分子-伴胞伴胞(SECC)复合体复合体P蛋白蛋白(韧皮蛋白韧皮蛋白):指指存在于筛管中的蛋白质存在于筛管中的蛋白质,主,主要位于筛管的内壁。要位于筛管的内壁。是被子植物筛管细胞所特有,利是被子植物筛管细胞所特有,利用用ATP释放的能量进行摆动或蠕动,推动筛管内有释放的能量进行摆动或蠕动,推动筛管内有机物质的长距离运输。机物质的长距离运输。胼胝质胼胝质概念概念第十四张,PPT共五十三页,创作于2022年6月P-P-蛋白蛋白l功功能能:当当韧韧皮皮部部组组织织
10、受受到到损损伤伤时时,处处于于高高膨膨压压状状态态的的筛筛管管分分子子其其细细胞胞质质的的正正常常状状态态就就会会受受到到破破坏坏,从从而而迫迫使使细细胞胞内内含含物物迅迅速速向向受受伤伤部部位位移移动动,这这样样P P蛋蛋白白就就会会在在筛筛孔孔周周围围累累积积并并形形成成凝凝胶胶,堵堵塞塞筛筛孔孔以以维维持持其其他他部部位位筛筛管管的的正正压压力力,同同时时减减少少韧韧皮皮部部内内运运输的同化物的不必要的损失。输的同化物的不必要的损失。第十五张,PPT共五十三页,创作于2022年6月胼胝质胼胝质(callose)(callose)功能:功能:但当植物受到外界刺激但当植物受到外界刺激(如机械
11、损伤、高温等)时,(如机械损伤、高温等)时,筛管分子内就会迅速合成胼筛管分子内就会迅速合成胼胝质,并沉积到筛板的表面胝质,并沉积到筛板的表面或筛孔内,堵塞筛孔,以维或筛孔内,堵塞筛孔,以维持其他部位筛管正常的物质持其他部位筛管正常的物质运输。运输。一一旦旦外外界界刺刺激激解解除除,沉沉积积到到筛筛板板表表面面或或筛筛孔孔内内的的胼胼胝胝质质则则会会迅迅速消失,使筛管恢复运输功能。速消失,使筛管恢复运输功能。是一种是一种以以1,3-1,3-键结合的葡聚糖键结合的葡聚糖。正常条件下,只有少量的胼胝质沉。正常条件下,只有少量的胼胝质沉积在筛板的表面或筛孔的四周。积在筛板的表面或筛孔的四周。第十六张,
12、PPT共五十三页,创作于2022年6月图6-2 树木枝条的环割a.开始环割的树干;b.经过一段时间的树干 第十七张,PPT共五十三页,创作于2022年6月图图6-3 筛筛管管、伴伴胞胞及及筛筛板板图图解解 A.横切面横切面 B.纵切面纵切面1.筛管筛管 2.筛板筛板 3.筛孔筛孔 4.伴胞伴胞AB413234第十八张,PPT共五十三页,创作于2022年6月第十九张,PPT共五十三页,创作于2022年6月筛管是有机物运输的主要通道筛管是有机物运输的主要通道1.1.由于筛管分子由于筛管分子(sieve element,SE)(sieve element,SE)间有筛板,而筛板的筛孔间有筛板,而筛板
13、的筛孔口径小,且常含有胼胝质,再加之筛管中的糖液浓度又较大,口径小,且常含有胼胝质,再加之筛管中的糖液浓度又较大,因此筛管流阻力较大,同化物在其中的流速较慢。因此筛管流阻力较大,同化物在其中的流速较慢。2.2.筛管通常与伴胞配对,组成筛管分子筛管通常与伴胞配对,组成筛管分子-伴胞复合体伴胞复合体(sieve(sieve elementelementcompanion cell,companion cell,SE-CCSE-CC)。在源端或库端筛管周。在源端或库端筛管周围不仅有伴胞,而且增加了许多薄壁细胞。围不仅有伴胞,而且增加了许多薄壁细胞。3.3.茎茎中中的的伴伴胞胞比比筛筛管管分分子子小小
14、,而而在在源源端端或或库库端端的的伴伴胞胞或或薄薄壁壁细细胞胞的的体体积积通通常常比比筛筛管管分分子子大大,而而且且这这些些伴伴胞胞或或薄薄壁壁细细胞胞的的细细胞胞质质浓浓,线线粒粒体体密密度度大大,呼呼吸吸旺旺盛盛,代代谢谢活活跃跃,在在功功能能上上还还与与茎茎中中的的伴伴胞胞不不相相同同,它它们们在在对对筛筛管管吸吸收收与与分分泌泌同同化物,以及推动筛管物质运输等方面起着重要的作用。化物,以及推动筛管物质运输等方面起着重要的作用。第二十张,PPT共五十三页,创作于2022年6月二.有机物运输的形式 溶解度很高溶解度很高(0时,时,179g/100ml水水)。是非还原性糖,很稳定。是非还原性
15、糖,很稳定。运输速率很高。运输速率很高。具有较高能量。具有较高能量。主要运输形式主要运输形式:蔗糖蔗糖?(1)占)占90%(2)蔗糖)蔗糖 优点:优点:适于长距离运输适于长距离运输 蚜虫吻刺法蚜虫吻刺法 同位素示踪法同位素示踪法 第二十一张,PPT共五十三页,创作于2022年6月蚜虫吻刺法蚜虫吻刺法 第二十二张,PPT共五十三页,创作于2022年6月棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖,山梨醇、甘露棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖,山梨醇、甘露醇等。醇等。微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸 矿质元素(矿质元素(K+最多)最多)韧皮部汁液韧皮部汁液第二十三张,PPT共五十三页,
16、创作于2022年6月表表6-1 烟草和羽扇豆的筛管汁液成分含量烟草和羽扇豆的筛管汁液成分含量 烟烟 草草mmol L-1羽扇豆羽扇豆mmol L-1蔗糖蔗糖460.0490.0氨基酸氨基酸83.0115.0钾钾94.047.0钠钠5.04.4磷磷14.0镁镁4.35.8钙钙2.10.16铁铁0.170.13锌锌0.240.08PH7.98.0返回第二十四张,PPT共五十三页,创作于2022年6月三.有机物运输的方向与速度 运输方向运输方向:由源到库由源到库 向上向上 向下向下 双向双向 横向横向 运输速度运输速度:约约100 cmh-1 不同植物各异不同植物各异幼苗老植株幼苗老植株白天夜间白天
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- 植物体 同化 运输 分配
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