同化物的运输与分配精选PPT.ppt

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1、关于同化物的运输与分配第1页，讲稿共68张，创作于星期日l 维持植物整体性维持植物整体性l 传导信息传导信息 l 对经济产量的影响对经济产量的影响 l 病毒侵染，传播以及外源物质运输病毒侵染，传播以及外源物质运输的途径的途径物质运输的意义物质运输的意义第2页，讲稿共68张，创作于星期日6-1 植物体内物质的运输系统植物体内物质的运输系统6-2 韧皮部的物质运输韧皮部的物质运输6-3 韧皮部运输的机理韧皮部运输的机理6-4 同化物的配制同化物的配制6-5 同化物的分配及其控制同化物的分配及其控制第3页，讲稿共68张，创作于星期日第一节第一节 植物体内物质的运输系统植物体内物质的运输系统l源库概念

2、：源库概念：源源(sources)(sources)：即代谢源，指产生或提供同化物的器官或组织，即代谢源，指产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶、萌发种子的子叶或胚乳。如功能叶、萌发种子的子叶或胚乳。库库(sinks)(sinks)：指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实和种子等。和种子等。从源到库的运输称为从源到库的运输称为流流(flows)(flows)，流需要经过运输系统，流需要经过运输系统。l短距离运输：短距离运输：细胞内以及细胞间的运输，距离在微米至毫米之间。细胞内以及细胞间的运输，距离在微米至毫米之间。l长距离运输：长距离运输

3、：器官之间，源与库之间的运输，需要通过输导器官之间，源与库之间的运输，需要通过输导组织（流），距离从几厘米至上百米。组织（流），距离从几厘米至上百米。第4页，讲稿共68张，创作于星期日一、短距离运输系统一、短距离运输系统（一）胞内运输（一）胞内运输 胞内运输：胞内运输指细胞内、细胞器之间的物质交换。胞内运输：胞内运输指细胞内、细胞器之间的物质交换。形式：形式：细胞内有机物的运输，主要通过细胞内有机物的运输，主要通过分子分子扩散和布朗运动等进行移动，也可通过扩散和布朗运动等进行移动，也可通过胞质环胞质环流、跨细胞器膜的运输、流、跨细胞器膜的运输、囊泡和原生质运动使细胞器移位进行移动。囊泡和原生质

4、运动使细胞器移位进行移动。第5页，讲稿共68张，创作于星期日胞胞胞胞内内内内跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运输输输输:跨跨跨跨细细细细胞胞胞胞器器器器膜膜膜膜的的的的运运运运输输输输，如如如如光光光光呼呼呼呼吸吸吸吸途途途途径径径径中中中中，磷磷磷磷酸酸酸酸乙乙乙乙醇醇醇醇酸酸酸酸、甘甘甘甘氨氨氨氨酸酸酸酸、丝丝丝丝氨氨氨氨酸酸酸酸、甘甘甘甘油油油油酸酸酸酸分分分分别别别别进进进进出出出出叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体、过过过过氧氧氧氧化化化化物体、线粒体。物体、线粒体。物体、线粒体。物体、线粒体。第6页，讲稿共68张，创作于星期日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

5、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再释放至细胞壁中等过程均属胞内物质运输。物再释放至细胞壁中等过程均属胞内物质运输。第7页，讲稿共68张，创作于星期日（二）胞间运输（二）胞间运输指共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。指共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。第8页，讲稿共68张，创作于星期日l共质体共质体(symplast)：由由穿穿过过细细胞胞壁壁的的胞胞间间连连丝丝把把细细胞胞相相连连，构构成成一一个个相相互互联联系系的的原原生生质质的的整整体体（不不包包括液泡）。括液泡）。l质外体质外体(apoplast)：由细胞

6、壁和细胞间隙所组成的连续体。：由细胞壁和细胞间隙所组成的连续体。第9页，讲稿共68张，创作于星期日共质体、质外体交替运输共质体、质外体交替运输l物质在共质体和质外体之间交替进行的运输。第10页，讲稿共68张，创作于星期日1 1 质外体运输质外体运输 1)1)质外体中液流的阻力小，物质在其中的运输快。质外体中液流的阻力小，物质在其中的运输快。2)2)质外体没有外围的保护，其中的物质容易流失到体外。质外体没有外围的保护，其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、共质体运输的特点细胞之间短距离的质外体、共质体运输的特点1)1

7、)共质体中原生质的粘度大，运输的阻力大，速度慢。共质体中原生质的粘度大，运输的阻力大，速度慢。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。2 2 共质体运输共质体运输第11页，讲稿共68张，创作于星期日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，自由扩散和协助扩散；自由扩散和协助扩散；(2)(2)逆逆浓浓度度梯梯度度的的主主动动转转运运，需需要要消消耗耗代代谢谢能能以以及及传传递递体体的的参参与与，包包括括一一种种

8、物物质质伴伴随随另另一一种种物质而进出质膜的伴随运输；物质而进出质膜的伴随运输；(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 内吞、外排和出胞。内吞、外排和出胞。图图 溶质穿过膜的被动转运与主动转运溶质穿过膜的被动转运与主动转运第12页，讲稿共68张，创作于星期日膜动转运膜动转运 l内内吞吞作作用用：细细胞胞外外的的物物质质通通过过吞吞噬噬(指指内内吞吞固固体体)或或胞胞饮饮(指指内内吞吞液液体体)作作用用进进入入细细胞胞质质的的过程；过程；l外外排排作作用用：将将溶溶酶酶体体或或消消化化泡泡等等囊囊泡泡内内的的物质释放到细胞外的过程；物质释放到细胞外的过程；l 出

9、出胞胞现现象象：通通过过出出芽芽胞胞方方式式将将胞胞内内物物质质向向外外分泌的过程。分泌的过程。第13页，讲稿共68张，创作于星期日l结构特点：结构特点：细胞壁及质膜内突生长，形成折叠片层。细胞壁及质膜内突生长，形成折叠片层。l功能功能:1 扩大质膜的表面积扩大质膜的表面积,增加物质质膜内外转增加物质质膜内外转运的面积运的面积;2 质质膜膜折折叠叠有有利利于于囊囊泡泡的的形形成成,同同样样有有利利于于质膜内外物质运输。质膜内外物质运输。（三）转移细胞（三）转移细胞（transfer cellstransfer cells，TCTC）在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

10、起转运过渡在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，这种细胞称转移细胞的作用，这种细胞称转移细胞(也叫转运细胞也叫转运细胞,传递细胞传递细胞)。第14页，讲稿共68张，创作于星期日二、长距离运输系统二、长距离运输系统植物体内承担物质长距离运输的系统是植物体内承担物质长距离运输的系统是维管束系统维管束系统。（一）维管束的组成与功能（一）维管束的组成与功能1、维管束的组成：、维管束的组成：1.以导管为中心的木质部；以导管为中心的木质部；2.以筛管为中心的韧皮部；以筛管为中心的韧皮部；3.多种组织的集合；多种组织的集合；4.维管束鞘；维管束鞘；A.电波；电波；B

11、.激素；激素；C.无机营养；无机营养；D.有机营养；有机营养；E.加工储藏；加工储藏；F.径向生长；径向生长；实线实线表示物质交换，虚线表示信息交换表示物质交换，虚线表示信息交换第15页，讲稿共68张，创作于星期日2、维管束的功能、维管束的功能（1）物质长距离运输的通道物质长距离运输的通道 最基本最重要的功能最基本最重要的功能（2）信息物质传递的通道信息物质传递的通道 信息物质主要指内源激素信息物质主要指内源激素（3）两通道间的物质交换）两通道间的物质交换（4）对同化物的吸收与分泌）对同化物的吸收与分泌（5）对同化物的加工与储存）对同化物的加工与储存（6）外源化学物质及病毒等传播的通道）外源化

12、学物质及病毒等传播的通道（7）植物体的机械支持）植物体的机械支持第16页，讲稿共68张，创作于星期日（二）物质运输的途径（二）物质运输的途径1、研究物质运输途径的方法、研究物质运输途径的方法（1）环割试验法）环割试验法A正常状态下的物质流；正常状态下的物质流；B 蒸汽环割处理；蒸汽环割处理；C 处理后的处理后的物质流。物质流。第17页，讲稿共68张，创作于星期日（2）同位素示踪法）同位素示踪法第18页，讲稿共68张，创作于星期日图图 X 显示溶质在韧皮部中分布模式的全植株的放射自显影。显示溶质在韧皮部中分布模式的全植株的放射自显影。向一大豆植株的幼叶（箭头）连续施加可在韧皮部中运输的放射性磷（

13、如向一大豆植株的幼叶（箭头）连续施加可在韧皮部中运输的放射性磷（如K2H32PO4），其在），其在24小时后放射小时后放射自显影。溶质向植物的生长部位运动，经过成熟的，蒸腾（光合反应）的叶片。（自显影。溶质向植物的生长部位运动，经过成熟的，蒸腾（光合反应）的叶片。（A和和B中成熟叶片中的光标中成熟叶片中的光标记可能代表从根中再循环的记可能代表从根中再循环的32P）第19页，讲稿共68张，创作于星期日2、物质运输的一般规律、物质运输的一般规律 （1 1）无机营养在木质部中向上运输，而在韧皮部中向下运输。）无机营养在木质部中向上运输，而在韧皮部中向下运输。（2 2）光合同化物在韧皮部中的运输的方向

14、取决于源与库的相对位置。）光合同化物在韧皮部中的运输的方向取决于源与库的相对位置。（3 3）含氮有机化合物和激素在两管道中均可运输，其中根系合成的物质（如）含氮有机化合物和激素在两管道中均可运输，其中根系合成的物质（如ABAABA）经木质部运输，而冠部合成物质则经韧皮部运输。）经木质部运输，而冠部合成物质则经韧皮部运输。（4 4）在组织与组织之间，包括木质部与韧皮部间，物质可通过被动或主动）在组织与组织之间，包括木质部与韧皮部间，物质可通过被动或主动转运等方式进行侧向运输。转运等方式进行侧向运输。第20页，讲稿共68张，创作于星期日3、韧皮部运输、韧皮部运输 韧皮部的结构与功能的一致性：l筛筛

15、管管、伴伴胞胞复复合合体体（Sieve Element-Companion Cell,SE-CC复合体）l成成熟熟筛筛管管分分子子的的细细胞胞质质中中只只剩剩下下质质膜膜、内质网内质网、质体质体和和线粒体线粒体。l筛筛管管的的细细胞胞质质中中含含有有与与阻阻断断物物质质运运输输有关的有关的韧皮蛋白(P-蛋白)和胼胝质等。韧皮部韧皮部韧皮部韧皮部筛筛筛筛 管管管管伴伴伴伴 胞胞胞胞薄壁细胞薄壁细胞薄壁细胞薄壁细胞第21页，讲稿共68张，创作于星期日 胞胞间间连连丝丝(plasmodesmata)的的三三种状态：种状态：（1）正正常常态态：结结构构固固定定，能能允允许许小小分分子子物物质通过。质通

16、过。（2）开开放放态态：内内部部结结构构解解体体，扩扩大大为为开开放放的通道，能允许较大分子通过。的通道，能允许较大分子通过。（3）封封闭闭态态：通通道道被被堵堵塞塞，阻阻止止物物质质外外运，造成细胞间的生理隔离。运，造成细胞间的生理隔离。胞间连丝的超微结胞间连丝的超微结构构第22页，讲稿共68张，创作于星期日某些分子的半径和分子量某些分子的半径和分子量 4nm 4nm 和和 6nm,6nm,代表了胞间连丝的孔径代表了胞间连丝的孔径 第23页，讲稿共68张，创作于星期日胼胝质胼胝质胼胝质胼胝质(callose)(callose)是一种以是一种以是一种以是一种以1,3-1,3-键结合的葡聚糖。键

17、结合的葡聚糖。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积在筛正常条件下，只有少量的胼胝质沉积在筛正常条件下，只有少量的胼胝质沉积在筛正常条件下，只有少量的胼胝质沉积在筛板的表面或筛孔的四周。板的表面或筛孔的四周。板的表面或筛孔的四周。板的表面或筛孔的四周。功能：但当植物受到外界刺激（如机械损伤、高温等）时，筛管分子内就会迅速合成胼功能：但当植物受到外界刺激（如机械损伤、高温等）时，筛管分子内就会迅速合成胼胝质，并沉积到筛板的表面或筛孔内，堵塞筛孔，以维持其他部位筛管正常的物质运输。胝质，并沉积到筛板的表面或筛孔内，堵塞筛孔，以维持其他部位筛管正常的物质运输。一旦外界刺激解

18、除，沉积到筛板表面或筛孔内的胼胝质则会迅速消失，使筛管恢复运输一旦外界刺激解除，沉积到筛板表面或筛孔内的胼胝质则会迅速消失，使筛管恢复运输功能。功能。第24页，讲稿共68张，创作于星期日第二节第二节 韧皮部的物质运输韧皮部的物质运输一、韧皮部中运输的物质一、韧皮部中运输的物质 干物质含量占干物质含量占10-25%。第25页，讲稿共68张，创作于星期日韧皮部运输物质的主要形式韧皮部运输物质的主要形式蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式。蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式。原因：原因：1、溶解度很高溶解度很高溶解度很高溶解度很高(0(0(0(0时，时，时，时，179g/100ml179g/100ml179g

19、/100ml179g/100ml水水水水)。2、蔗糖是非还原性糖，化学性质较为、蔗糖是非还原性糖，化学性质较为稳定。稳定。3、蔗糖水解时能产生相对高的化学能。、蔗糖水解时能产生相对高的化学能。4、蔗糖是光合作用的主要产物，分子量小，、蔗糖是光合作用的主要产物，分子量小，移动性大，移动性大，较适合进行长距离的韧皮部运输。较适合进行长距离的韧皮部运输。第26页，讲稿共68张，创作于星期日二、同化物运输的方向和速率二、同化物运输的方向和速率l同化物的运输方向同化物的运输方向:源源库库l韧皮部的同化物的运输是韧皮部的同化物的运输是双向运输双向运输。但对具体的筛管而言，同化物的。但对具体的筛管而言，同化

20、物的运输方向只能是单向的。运输方向只能是单向的。l同化物的运输速率同化物的运输速率:0.2-2 m/h。l质量运输速率（Mass transfer rate,MTR）：单位时间单位韧皮部或筛管横切面所运转的干物质的量。l质量运输速率（gcm-2h-1）=运转干物质的量/（韧皮部或筛管横切面积时间)=运转物浓度运输速度第27页，讲稿共68张，创作于星期日 例：马铃薯块茎与植株地上部由韧皮部横切面为例：马铃薯块茎与植株地上部由韧皮部横切面为0.004cm2的地下蔓相连，的地下蔓相连，块茎在块茎在50天内增重天内增重230克，块茎含水量为克，块茎含水量为75%，则此马铃薯同化物运输，则此马铃薯同化物

21、运输的的质量运输速率质量运输速率为为 MTRMTR=230(1-75%)/(0.004 24 50)=12(gcm-2h-1）第28页，讲稿共68张，创作于星期日第三节第三节 韧皮部运输的机理韧皮部运输的机理一、韧皮部装载 韧皮部装载：同化物从合成部位通过共质体或质外体胞间运输，进入伴胞和筛管的过程。第29页，讲稿共68张，创作于星期日（一）装载途径（一）装载途径1、质外体装载、质外体装载2、共质体装载、共质体装载、共质体装载、共质体装载指光合细胞输出的蔗糖进入质指光合细胞输出的蔗糖进入质外体，然后通过位于外体，然后通过位于SE-CC复复合体质膜上的蔗糖载体合体质膜上的蔗糖载体逆浓度逆浓度梯度

22、梯度进入伴胞，最后进入筛管的进入伴胞，最后进入筛管的过程。过程。指光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管指光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。的过程。第30页，讲稿共68张，创作于星期日（二）装载机理（二）装载机理 1、质外体装载机理、质外体装载机理 装载过程包括三个阶段：装载过程包括三个阶段：（1）同化物从光合细胞向）同化物从光合细胞向 质外体的释放。质外体的释放。（2）同化物在质外体中的运输。）同化物在质外体中的运输。（3）同化物进入）同化物进入SE-CC复合体。复合体。第31页，讲稿共68张，创作于星期

23、日支持支持蔗糖蔗糖质子共运输假说质子共运输假说的证据：的证据：1、韧皮部汁液的、韧皮部汁液的pH值比质外体中高。值比质外体中高。2、汁液中含、汁液中含ATP。3、SE-CC复合体的质膜常保持负的膜电势。复合体的质膜常保持负的膜电势。4、SE-CC复合体的质膜上有蔗糖载体蛋白。复合体的质膜上有蔗糖载体蛋白。第32页，讲稿共68张，创作于星期日第33页，讲稿共68张，创作于星期日图图 蔗糖运输体蔗糖运输体SUC2SUC2定位到韧皮部的伴胞上定位到韧皮部的伴胞上 （A A）拟拟南南芥芥茎茎横横切切面面上上SUC2SUC2的的免免疫疫荧荧光光定定位位（箭箭头头所所指指）。木木质质部部的的荧荧光光是是非

24、非特特异异性性的的自自发发的的荧荧光光。（B B）通通过过透射光观察的与透射光观察的与A A中相同拟南芥茎的同一个切面。中相同拟南芥茎的同一个切面。P P 韧皮部韧皮部 X X 木质部木质部第34页，讲稿共68张，创作于星期日图图 蔗糖载体蔗糖载体SUT1SUT1在筛管分子（在筛管分子（SeSe）的定位）的定位 （A A）马铃薯茎干纵切面中）马铃薯茎干纵切面中SUT1SUT1的免疫荧光定位。的免疫荧光定位。SP SP 筛板筛板 n n 细胞核细胞核 （B B）马铃薯叶柄横切面中通过银）马铃薯叶柄横切面中通过银染增加的染增加的SUT1SUT1的免疫金定位的免疫金定位第35页，讲稿共68张，创作于

25、星期日2、共质体装载的机理两种假说：两种假说：l“聚合物捕捉模型聚合物捕捉模型(多聚化截留机理多聚化截留机理)”l“胞质网络运输模型胞质网络运输模型”第36页，讲稿共68张，创作于星期日聚合物陷阱模型聚合物陷阱模型 叶肉细胞光合作用中产生的蔗糖和肌醇半乳糖苷通过胞间连丝从维管束鞘细胞扩散进入中间细胞后，在中间细胞中蔗糖被用于合成棉子糖和水苏糖因而被消耗掉，这样就维持了蔗糖从维管束鞘细胞到中间细胞的顺浓度梯度的运输，同时由于合成的棉子糖和水苏糖具有较大的分子量而无法通过扩散经胞间连丝回到维管束鞘细胞，而中间细胞和筛管分子间的胞间连丝的较大通透性可以允许中间细胞中合成的棉子糖和水苏糖扩散进入筛管分

26、子，这样被运输的糖（棉子糖和水苏糖）在中间细胞和筛管分子中就会提高。第37页，讲稿共68张，创作于星期日“聚合物捕捉模型(多聚化截留机理)”第38页，讲稿共68张，创作于星期日聚合物陷阱模型推论聚合物陷阱模型推论(1)蔗糖在叶肉细胞中的浓度应该高于中间细胞；蔗糖在叶肉细胞中的浓度应该高于中间细胞；(2)棉子糖和水苏糖合成所需的酶应该位于中间细胞；棉子糖和水苏糖合成所需的酶应该位于中间细胞；(3)分子量大于蔗糖的分子不能通过维管束鞘细胞和中间细胞间的胞间连丝。分子量大于蔗糖的分子不能通过维管束鞘细胞和中间细胞间的胞间连丝。得到实验证明，所有的棉子糖和水苏糖合成所需的酶是定位在中间细胞的。得到实验

27、证明，所有的棉子糖和水苏糖合成所需的酶是定位在中间细胞的。第39页，讲稿共68张，创作于星期日“胞质网络运输模型”第40页，讲稿共68张，创作于星期日二、韧皮部同化物运输的机理二、韧皮部同化物运输的机理 1930 明明希希(E.Mnch)“压压力力流流动动学学说说(pressure flow hypothesis)”主主要要论论点点：同同化化物物在在筛筛管管内内是是随随集集流流流流动动的的，而而集集流流的的流流动动是是由由输输导导系系统统的的两两端端的的膨膨压压差引起的。差引起的。第41页，讲稿共68张，创作于星期日加入溶质加入溶质移去溶质移去溶质源端源端 库端库端 韧皮部韧皮部木质部木质部第

28、42页，讲稿共68张，创作于星期日新压力流动学说新压力流动学说 同同化化物物在在筛筛管管内内运运输输是是由由源源库库两两侧侧SE-CC复复合合体体内内渗渗透透作作用用所所形形成成的的压压力力梯梯度度所所驱动的。驱动的。第43页，讲稿共68张，创作于星期日筛管接近源库两端存在压力势差。筛管接近源库两端存在压力势差。蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力支持依据支持依据支持依据支持依据:不足：不足：不足：不足：运输所需的压力势差要比筛管实际的压力差大得多运输所需的压力势差要比筛管实际的压力差大

29、得多运输所需的压力势差要比筛管实际的压力差大得多运输所需的压力势差要比筛管实际的压力差大得多很难解释双向运输很难解释双向运输实际上运输是消耗代谢能量的主动过程实际上运输是消耗代谢能量的主动过程第44页，讲稿共68张，创作于星期日 该学说的基本要点是：筛管分子内腔的细胞质呈该学说的基本要点是：筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子，束内呈环几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子，束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张驰，产生蠕状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张驰，产生蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。动，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。细胞质泵动学说细胞质泵动学

30、说第45页，讲稿共68张，创作于星期日该学说的基本要点是：该学说的基本要点是：第一，筛管内的第一，筛管内的P-P-蛋白是空心的管状物，成束贯穿于筛孔，蛋白是空心的管状物，成束贯穿于筛孔，P-P-蛋白的收缩可以蛋白的收缩可以推动汁液流动。筛孔周围的胼胝质的产生与消失对这种蠕动进行生理调节。推动汁液流动。筛孔周围的胼胝质的产生与消失对这种蠕动进行生理调节。第二，空心管壁上有大量的由第二，空心管壁上有大量的由P-P-蛋白组成的微纤丝（毛），一端固定，一蛋白组成的微纤丝（毛），一端固定，一端游离于筛管细胞质内，似鞭毛一样的颤动，驱动空心管内的物质脉冲状流端游离于筛管细胞质内，似鞭毛一样的颤动，驱动空心

31、管内的物质脉冲状流动。动。P-P-蛋白的收缩需要消耗代谢能量，它的作用是将化学能转变为机械能，作蛋白的收缩需要消耗代谢能量，它的作用是将化学能转变为机械能，作为代谢动力推动液流流动。为代谢动力推动液流流动。收缩蛋白学说收缩蛋白学说第46页，讲稿共68张，创作于星期日卸出途径：卸出途径：三韧皮部卸出光合同化物从光合同化物从SE-CC复合体进入库细胞的过程复合体进入库细胞的过程共质体途径共质体途径 SE-CCSE-CC与周围细胞间有与周围细胞间有胞间连丝（营养器官）胞间连丝（营养器官）质外体途径质外体途径 SE-CCSE-CC与周围细胞间缺少与周围细胞间缺少胞间连丝胞间连丝(贮藏器官）贮藏器官）第

32、47页，讲稿共68张，创作于星期日第四节第四节 同化物的配置同化物的配置 同化物配置同化物配置(assimilate allocation)(assimilate allocation)就是指的光合同化物的代谢转化去就是指的光合同化物的代谢转化去向与调节。向与调节。第48页，讲稿共68张，创作于星期日叶绿体和淀粉体中叶绿体和淀粉体中合成淀粉合成淀粉途径一般为途径一般为ADPGADPG途径。途径。(1)(1)ADPGADPG焦焦磷磷酸酸化化酶酶（AGPAGP）催催化化葡葡萄萄糖糖供供体体ADPGADPG的的合合成成。G1P+ATPADPG+PPi G1P+ATPADPG+PPi(2)(2)淀淀粉

33、粉合合成成酶酶催催化化ADPGADPG分分子子中中的的葡葡萄萄糖糖转转移移到到-1,4-1,4-葡聚糖引物的非还原性末端。葡聚糖引物的非还原性末端。ADPG+(ADPG+(葡聚糖葡聚糖)nADP+()nADP+(葡聚糖葡聚糖)n+1)n+1(3)(3)分分支支酶酶催催化化-1,6-1,6-糖糖苷苷键键的的形形成成，将将直直链链淀淀粉粉变变为为支支链链淀淀粉粉。线线性性葡葡聚聚糖糖链链具具-1,6-1,6-糖糖苷苷键键的的分分支支葡葡聚聚糖糖链链 1.1.淀粉的合成淀粉的合成第49页，讲稿共68张，创作于星期日磷磷酸酸丙丙糖糖在在磷磷酸酸丙丙糖糖异异构构酶酶作作用用下下转转化化为为磷磷酸酸甘甘油

34、油醛醛，两者在两者在醛缩酶醛缩酶催化下形成催化下形成F1,6BPF1,6BP。FBPaseFBPase F1,6BPF1,6BPH H2 2O F6PO F6PPi Pi F6PF6P在在磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖异异构构酶酶和和磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖变变位位酶酶作作用用下下，形形成成G6PG6P和和G1PG1P，然然后后由由UDPGUDPG焦焦磷磷酸酸化化酶酶催催化化将将G1PG1P和和UTPUTP合成蔗糖所需的葡萄糖供体合成蔗糖所需的葡萄糖供体UDPGUDPG。G1PG1PUTP UDPGUTP UDPGPPi PPi UDPGUDPG和和F6PF6P在在蔗蔗糖糖磷磷酸酸合合成成酶酶(SPS)(S

35、PS)催催化化下下形形成成蔗蔗糖糖-6-6-磷酸磷酸(S6P)(S6P)。SPSSPS UDPGUDPGF6P S6PF6P S6PUDP UDP S6PS6P由由蔗糖磷酸酯酶蔗糖磷酸酯酶(SPP)(SPP)水解形成蔗糖。水解形成蔗糖。SPP SPP S6PS6PH H2 2O O 蔗糖蔗糖PiPi2.细胞质中蔗糖的合成第50页，讲稿共68张，创作于星期日第51页，讲稿共68张，创作于星期日图图 淀粉和蔗糖相互转化的调控淀粉和蔗糖相互转化的调控第52页，讲稿共68张，创作于星期日第五节第五节 植物体内同化物的分配及其控制植物体内同化物的分配及其控制一、源和库的关系一、源和库的关系（一）源和库（

36、一）源和库1、源、源-库单位库单位 概概念念：在在同同化化物物供供求求上上有有对对应应关关系系的的源源和和库库,以以用用源源库库间间的的输输导导组组织合称为源织合称为源-库单位。库单位。图图 菜豆的源菜豆的源-库单位模式图库单位模式图(Tanaka and Fujita，1979)第53页，讲稿共68张，创作于星期日图图 番茄的源番茄的源-库单位模式图库单位模式图(藤田耕之铺，藤田耕之铺，1984)第54页，讲稿共68张，创作于星期日2、库的类型、库的类型l代谢库和贮藏库、可逆库和不可逆库代谢库和贮藏库、可逆库和不可逆库l 如果实，总是持续不断地进行着储藏，称为不可逆性库。不可逆性库通常具如果

37、实，总是持续不断地进行着储藏，称为不可逆性库。不可逆性库通常具有完全的共质体卸出方式。有完全的共质体卸出方式。l 如变态茎，需要不时地重新动用其储藏物质，称为可逆性库。韧皮部的卸出如变态茎，需要不时地重新动用其储藏物质，称为可逆性库。韧皮部的卸出方式可以从共质体的转变为质外体方式可以从共质体的转变为质外体。第55页，讲稿共68张，创作于星期日（二）源和库的量度（二）源和库的量度1、源强的量度、源强的量度 源强：源器官同化物形成和输出的能力。源强：源器官同化物形成和输出的能力。衡量源强的指标：衡量源强的指标：（1）光合速率）光合速率（2）磷酸丙糖从叶绿体向细胞质的输出速率）磷酸丙糖从叶绿体向细胞

38、质的输出速率（3）叶肉细胞内蔗糖的合成速率）叶肉细胞内蔗糖的合成速率 蔗糖磷酸合成酶、果糖蔗糖磷酸合成酶、果糖-1，6-二磷酸酯酶二磷酸酯酶第56页，讲稿共68张，创作于星期日2、库强的量度、库强的量度l库强指库器官接纳和转化同化物的能力。库强指库器官接纳和转化同化物的能力。l表观库强：库器官的绝对生长速率或净干物质积累速率。表观库强：库器官的绝对生长速率或净干物质积累速率。l潜在库强：干物质净积累速率与呼吸消耗速率之和才真正代表库的潜在库强：干物质净积累速率与呼吸消耗速率之和才真正代表库的强度。强度。l1972 威尔逊威尔逊 库强库强=库容库容库活力库活力l库容：积累光合同化物的最大空间，为

39、同化物输入的物理约束。库容：积累光合同化物的最大空间，为同化物输入的物理约束。l库活力：库的代谢活性，即吸引同化物的能力库活力：库的代谢活性，即吸引同化物的能力,为同化物输入的生理约为同化物输入的生理约束。束。l库器官的相对生长速率库器官的相对生长速率RGR=dw/dtw第57页，讲稿共68张，创作于星期日（三）源库关系（三）源库关系l源是库的供应者，库对源具有调节作用，库源两者相互依赖，又相互制约。l源强有利于库强潜势的发挥，库强则有利于源强的维持。第58页，讲稿共68张，创作于星期日二、同化物的分配规律二、同化物的分配规律l由源至库l优先供应生长中心l就近供应l同侧运输第59页，讲稿共68

40、张，创作于星期日三、同化物的再分配和再利用三、同化物的再分配和再利用l“麦熟一晌，枝叶枯黄麦熟一晌，枝叶枯黄”l离离体体植植物物器器官官也也能能进进行行同同化化物物的的转转运运，如如收收获获的的洋洋葱葱、大大蒜蒜、大大白菜、青菜等。白菜、青菜等。l通过这一机制，植株营养器官内积累的同化物转移至新生器官，如果通过这一机制，植株营养器官内积累的同化物转移至新生器官，如果实、块根、茎和种子。实、块根、茎和种子。l再度利用是植物体的营养物质在器官间进行调节的一种表现。再度利用是植物体的营养物质在器官间进行调节的一种表现。第60页，讲稿共68张，创作于星期日同化物再分配的途径同化物再分配的途径l同同有有

41、机机物物运运输输途途径径大大体体相相同同，可可长长距距离离运运输输，也也可可短短距距离离转转移移，可可通通过共质体，也可通过质外体。过共质体，也可通过质外体。l不不同同的的地地方方，可可以以是是不不经经分分解解后后运运输输，直直接接把把原原生生质质体体穿穿壁壁转转移移，直直至至全全部部细细胞胞撤撤离离一一空空。如如葱葱蒜蒜细细胞胞在在衰衰亡亡过过程程中中，原原生生质质体体不不用用分分解解成成小小分子就可穿壁转移。分子就可穿壁转移。第61页，讲稿共68张，创作于星期日同化物再度分配的特点在农业生产上的利用。同化物再度分配的特点在农业生产上的利用。l例例如如北北方方农农民民为为了了减减少少秋秋霜霜

42、危危害害，在在预预计计严严重重霜霜冻冻到到达达前前，连连夜夜把把玉玉米米连连杆杆带带穗穗堆堆成成一一堆堆，让让茎茎叶叶不不致致冻冻死死，使使茎茎叶叶的的有有机机物物继继续向籽粒中转移，即所谓续向籽粒中转移，即所谓“蹲棵蹲棵”，可增产，可增产%10。l再再如如稻稻、麦麦、芝芝麻麻、油油菜菜等等作作物物收收割割后后可可不不马马上上脱脱粒粒，连连杆杆堆堆放放在在一起，也有提高粒重的作用。一起，也有提高粒重的作用。第62页，讲稿共68张，创作于星期日第63页，讲稿共68张，创作于星期日双子叶植物大豆双子叶植物大豆维管组织的解剖维管组织的解剖概述图概述图第64页，讲稿共68张，创作于星期日第65页，讲稿共68张，创作于星期日第66页，讲稿共68张，创作于星期日第67页，讲稿共68张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第68页，讲稿共68张，创作于星期日