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第六章 植物体内有机物的运输

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第六章 植物体内有机物的运输. G6P. G1P. ATP. F6P. PPi. FBP. ADPG. TP. 淀粉. PGA. RuBP. 蔗糖 与 淀粉 的合成. 合成部位:. 蔗糖 : 细胞质. 淀粉 : 叶绿体. CO 2. 质外体途径 :. 共质体途径 :. 交 替 途 径 : 转运细胞. 第一节 有机物运输的一般情况. 一、有机物运输的途径. 1、 短距离运输 : 胞内与胞间的运输. 2、 长距离运输 :. 输导系统的运输. 韧皮部: 筛管. 实验证据:蚜虫吻刺实验结合同位素示踪; 环割实验.

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Presentation Transcript
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G6P

G1P

ATP

F6P

PPi

FBP

ADPG

TP

淀粉

PGA

RuBP

蔗糖与淀粉的合成

合成部位:

蔗糖 : 细胞质

淀粉:叶绿体

CO2

slide3

质外体途径:

共质体途径:

交 替 途 径:

转运细胞

第一节 有机物运输的一般情况

一、有机物运输的途径

1、短距离运输: 胞内与胞间的运输

slide4

2、长距离运输:

输导系统的运输

韧皮部: 筛管

实验证据:蚜虫吻刺实验结合同位素示踪;环割实验

slide5

环 割 实 验

积累有机物

树皮

环割

木质部

新年轮

  • 生产上果树可采用轻度环割或“开甲”。“高空压条”繁殖果树和观赏树木的。
  • “树怕剥皮,不怕烂心”?
  • 环割上端形成瘤突。
slide6

标记物

切断韧皮部

标记物

14C光合产物

隔离层

保护层

切断韧皮部

标记盐类

14CO2标记物

同位素标记实验

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二、有机物运输的形式

主要形式:蔗糖

蚜虫吻刺法结合同位素示踪Isotope tracing

依据:

蔗糖是主要的光合产物

蔗糖的理化性质:

溶解度高、稳定性高、贮能高、运输速率高

其它糖类:

绵子糖、水苏糖、毛蕊花糖等

其它物质:

有机酸、氨基酸、酰胺、内源激素、生物大分子等

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三、有机物的运输方向

单向、双向、横向(少量)

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1、有机物的运输速度:

被运输的物质在单位时间内所移动的距离。

比集运量(SMT)或比集运量转移率(specific mass transfer,SMTR):

有机物质在单位时间内通过单位韧皮部横截面的数量。

g · cm -2· h -1.

四、有机物运输的度量

2、有机物质的运输率:

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第二节 有机物质运输的机理

  • 物质在源端的装载(phloem loading)
  • 物质在库端的卸出(phloem unloading)
  • 从源到库的运输动力
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Source(源——代谢源),指制造或输出同化物的部位或器官(成熟叶,发芽时块根,块茎等)。Sink(库——代谢库),消耗或贮藏同化物的部位或器官(如根系,形成中种子,幼果,膨大中块根、块茎等)。Source(源——代谢源),指制造或输出同化物的部位或器官(成熟叶,发芽时块根,块茎等)。Sink(库——代谢库),消耗或贮藏同化物的部位或器官(如根系,形成中种子,幼果,膨大中块根、块茎等)。

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韧皮部装载:指光合产物从叶肉细胞到筛分子- 伴胞复合体的整个过程:

1. 白天,磷酸三碳糖(PGAld)从叶绿体运到胞质溶液;

2. 叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近。

3. 筛分子装载,即糖分运入筛分子和伴胞。

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韧皮部装载的途径

1. 质外体途径

2.共质体途径

3. 交替途径

韧皮部装载的特点

1、逆浓度梯度进行

2、需能过程

3、具有选择性

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1. 质外体途径

蔗糖-质子同向运输器

ATP酶

(+)

(--)

筛管、伴胞

S

S

蔗糖-质子同向转运

H+

H+

H+

H+

质外体

共质体

K+

K+

K+

K+

PH 5.5

PH 8.5

高K+

低K+

低S

高S

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第三节 筛管运输的机理

1、被动机理

压力流动学说 (pressure flow hypothesis)

2、主动学说:

细胞质泵动学说:

P — 蛋白收缩学说:

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1、被动机理

压力流动学说 (pressure flow hypothesis)

  • 推动韧皮液流动的动力在于“源”“库”两端的压力差。
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胞质泵动学说

细胞质呈几条长丝,

形成胞纵连束

筛孔

胞纵连束

内质网

线粒体

周缘细胞质

内腔

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收缩蛋白学说

具有收缩能力的韧皮蛋白(P)蛋白,靠ATP能量作上下收缩或扩区,推动筛管中有机物运转

(phloem protein)

筛分子

P-蛋白(胞间连络束)

收缩蛋白学说

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第四节 韧皮部的卸出

  • 韧皮部卸出(unloading):指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。
  • 同化产物卸出的途径
  • 共质体途径
  • 质外体途径
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第五节 外界条件对有机物运输的影响

1. 温度

2.矿质元素: B、P、K

3. 植物激素:IAA促进、ABA抑制

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第六节 同化产物的配置和分配

一、同化产物的配置

1. 合成贮藏化合物

2. 代谢作用

3. 形成运输化合物

库分为:使用库和贮藏库

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二、分配方向:

1、生长中心

2、就近运输、同侧运输

3、不同叶龄,作用不同

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1、供应能力

2、竞争能力

库强度=库容量X库活力

库容量--库的总重量

库活力--单位时间单位干重吸收同化无的速度

三、分配规律

3、运输能力