有机物的运输与分配
植物体内有机物的合成、代谢、运输与分配
植保051班 3号 叶良妹
一、植物体内有机物的合成
原料：CO2、H2O、光照 产品：直接产物有糖类，包
括蔗糖和淀粉 间接产物有脂肪，蛋白质等。
有机物物的合成来自光合作用
绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放 氧气的过程，称为光合作用
1、光合作用的三大步骤：
糖在无氧状态下分解成丙酮酸的过程，又 称EMP途径。糖酵解过程在细胞原生质内 进行
二、三羧酸循环（TCAC） z 糖酵解的产物丙酮酸在有氧条件下进入
线粒体逐步氧化分解，形成水和二氧化碳 的过程
三、磷酸戊糖途径（PPP） PPP是细胞存在。由于 磷酸戊糖是该途径的中间产物，故该途径 称为磷酸戊糖途径
的O2分子数或固定的 CO2分子数 光系统Ⅰ（ PSⅠ）
其反应中心色素分子吸收700 nm的红光并 发生光化学反应。 PSⅠ颗粒较小，存在于 间质片层和基粒的非垛叠区。它与 NADPH 的生成有关
光系统Ⅱ（ PSⅡ） 其反应中心色素分子吸收 680nm的红光
并发生光化学反应。PSⅡ颗粒较大，存在 于基粒片层的垛叠区它与 H2O的氧化即氧 气的释放有关
z 呼吸作用的场所：线粒体
主要糖类的代谢
z 淀粉（叶绿体内）、蔗糖（细胞质）经过 水解成葡萄糖，又经过糖酵解生成丙酮酸 若经过无氧呼吸则生成酒精或乳酸和少量 的ATP；若经过有氧呼吸则生成CO2、H2O 和大量的ATP。
三、植物体内有机物的运输和 分配
有机物的运输
1、有机物质运输的途径 z 维管系统是专门执行运输功能的输导组织，由
韧皮部和木质部组成，贯穿植物全身 z 有机物的运输途径是由韧皮部担任，主要运输
组织是韧皮部里的筛管和伴胞。
植物体内有机物的运输与分配
环割、放射性同位素实验说明：
1、植物体内有机物运输的途径是韧皮部； 2、叶子的同化产物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器官。
3、有机物在韧皮部中主要行纵向同侧运输； 4、木本植物根部贮藏的糖类或形成的有机氮化物是 由木质部向上运输； 5、根部吸收的水、矿质由木质部上运，叶子吸收的 矿质及老叶中撤退出的矿质离子是经韧皮部运输的。
韧皮部运输的几种糖结构
蔗糖运输的优点：
①溶解度很高(0℃时，179g / 100ml水)。
②是非还原性糖，很稳定。 ③运输速率很高。 ④具有较高能量。 适于长距离运输
（二）有机物运输的速度
第一节、植物体内有机物质的运输
植物体内有机物合成的场所 和贮藏或消耗场所在空间存在着 一定的距离，因此二者间必然存 在着一个运输过程。
有机物质运输是决定产量的重 要因素，要使较高的生物产量转化 为较高的经济产量，有机物质的运
输和分配是关键。
一、有机物运输的途径
（一）短距离运输——胞内与胞间运输 1. 胞内运输： 指细胞内、细胞器间的物质交换。 有分子扩散 原生质环流 细胞器膜内外物质交换， 囊泡的形成与囊泡内含物的释放等
胞 间 运 输
共质体运输
共质体与质外体间交替运输 ——转移细胞
细胞内运输：细胞质——细胞器间的物质运输
细胞的内膜系统：核膜 内质网 高尔基体 溶酶体
分泌小泡 内吞小泡
高尔基体
溶酶体
运输小泡 内质网
质膜
细胞核
质外体与共质体间的运输--交替运输
植物组织内的有机物运输，多数情况下是两条途径交 替进行。 • 例如：当质外体两端的 扩散梯度平衡时，运输 物质将由质外体进入共 质体；在共质体内，由 于胞质环流促进了物质 在细胞间的转移。当运 输两端再度出现渗透梯 度时，溶质透膜进行质 外体运输。
植物体内有机物质的运输与分配
四. 有机物运输与分配的调控
1. 代谢调节 （1）细胞内蔗糖浓度
＜阈值 ，非运态 ＞阈值 ，可运态 K/Na比值低，有利于淀粉→蔗糖，输出率 提高。
(2) 能量代谢 ①作为直接的动力； ②通过提高膜透性而起作用。
2. 激素调节
除乙烯外，其他内源激素（主要是 IAA，GA, CTK) 都有促进有机物运 输与分配的效应。
库细胞
图6-7 蔗糖卸出到库组织的可能途径
2. 卸出机理
两种观点 ①质外体中蔗糖，同 H+ 协同运转，机制与 装载一样，是一个主动过程。
②共质体中蔗糖，借助筛管与库细胞的糖 浓度差将同化物卸出，是一个被动过程。
三、有机物运输动力——筛管运输机理
（Mechanism of Sieve Tube Transport）
受该叶片同化物的组织、器官（库）以及 连接它们之间的输导系统合称为源库单位.
2. 优先供应生长中心 3. 就近供应，同侧运输 4. 功能叶之间无同化物供应关系 5. 同化物和营养元素的再分配与再利用
三. 光合产物分配与产量的关系
1.影响同化物分配的3个因素
①供应能力 ——源的同化物能否输出以及 输出的多少。 “推力” ②竞争能力——库对同化物的吸引和“征 调”的能力。 “拉力” ③运输能力——联系直接、畅通，距离近， 库得到的同化物就多。
P-蛋白：亦称 韧皮蛋白，是 被子植物筛管 细胞所特有的， 利用ATP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。
成熟筛分子和伴胞(sieve elementcompanion cell,SE-CC)的结构
第二节 同化物运输的形式、方 向和速率
Section2 Form，direction and Rate of
第5章 植物的光合作用--有机物运输与分配
② 放射性同位素示踪法
将韧皮部和木质 部剥离后插入一层蜡 纸或胶片等不能透的 薄物，在木质部与韧 皮部间形成屏障
55％
让叶片同化14CO2，数分钟后 24％将叶柄切下并固定，对叶柄 横切面进行放射性自显影， 可看出14CO2标记的光合同化 21％ 物位于韧皮部。
15
因此，可以得出结论：水及其溶解于水中 的矿质沿着木质部向上运输；同化物包括光合
55％
高枝压条：又称空中压条、压条繁殖方法之一。
21％
晚春气温高时，选用2～3年生枝条，在枝
下部进行环割等处理，在环割处附上湿润的苔
藓、锯木屑或培养土等保湿并用塑料薄膜包裹，
待充分发根后，剪离母株，进行培育。如龙眼、
荔枝、柑橘、枇杷、杨梅、山茶、桂花等可采 用此法繁殖。
55％ 21％
19
24％
为什么“树怕剥皮”？
管内有机物质的长距离运输。
11
胼胝质(callose)
是一种β-1,3-葡聚糖。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。
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。一旦外界刺激解除，
果实，也可以向下运输至根
24％ 部或地下贮存器官。横向运
输是只在纵向运输受阻时， 55％
横向运输才加强。
21％
26
2、运输速度：一般约为100cm•h－1
24％
55％
21％
27
2、运输速度：一般约为100cm•h－1
比集转运率：单位截面积韧皮部或筛管在单位时 间内运输有机物的质量 g/(cm2· h) 例：马铃薯块茎韧皮部横切面为0.002cm2，块茎 在50d内增重240g，块茎含水量为75%，比集转
第六章(1) 有机物的运输与分配
压 力 流 动 学 说
2. 支持压力流动学说的试验证据： 支持压力流动学说的试验证据： ◆白蜡树干随着距地面高度的增加，韧皮部汁 白蜡树干随着距地面高度的增加， 液中各种糖的浓度也在增加， 液中各种糖的浓度也在增加，且这种浓度差 随落叶而消失，随叶面积的恢复而恢复； 随落叶而消失，随叶面积的恢复而恢复； 蚜虫吻刺实验证明，溢泌液可持续数小时； ◆蚜虫吻刺实验证明，溢泌液可持续数小时；
P122图 图
（二）装载机理： 装载机理： 是一种主动过程。以蔗糖 质子共运输的方 是一种主动过程。以蔗糖-质子共运输的方 式进行。 式进行。 蔗糖-质子共运输 质子共运输： 蔗糖 质子共运输：SE-CC复合体质膜上有 复合体质膜上有 ATP酶—水解 水解ATP放能将膜内的 +运 放能将膜内的H 酶 水解 放能将膜内的 建立跨膜电化学势差—膜上的蔗糖 出—建立跨膜电化学势差 膜上的蔗糖 建立跨膜电化学势差 载体利用该势差——将蔗糖和 +运进 将蔗糖和H 载体利用该势差 将蔗糖和 运进SECC复合体。 复合体。 复合体
210×24% ＝ SMT= 24×100×0.0042 4.9/cm2/h-1
在韧皮部中，筛管的横截面积仅占 ， 在韧皮部中，筛管的横截面积仅占1/5，要计算筛管的 SMT，上述结果要乘以 。 ，上述结果要乘以5。
第二节 有机物运输机理 有机物运输机理的三个问题: 有机物运输机理的三个问题 1. 有机物在源端如何装入 有机物在源端如何装入SE-CC复合体？ 复合体？ 复合体 2. 有机物在库端如何从 有机物在库端如何从SE-CC复合体卸出？ 复合体卸出？ 复合体卸出 3. 有机物在筛管中运输的动力何来？ 有机物在筛管中运输的动力何来？
筛 管 中 的 胞 纵 连 束
[理学]第3章 第六节有机物的运输与分配
![[理学]第3章 第六节有机物的运输与分配](https://img.taocdn.com/s3/m/ef38e32290c69ec3d5bb75a9.png)
1、代谢源与代谢库
代谢源(metabolic source)制 造并输出同化物的组织、器官 或部位。 代谢库(metabolic sink)能够 消耗或贮藏同化物的组织、器 官或部位。 源-库单位(source-sink unit) 营养上相互依赖，相互制 约的源与库，以及二者之间的 输导组织所构成的一个系统称 为源-库单位。
图5-6 蔗糖装载到筛管分子-伴胞的协同运输
2、同化物在库端的卸出
同化物卸出是指同化物从筛管-伴胞复合体进入库 细胞的过程。卸出途径至少有两种方式：蔗糖被束缚 在细胞壁的蔗糖酶水解成果糖和葡萄糖后经质外体进 入代谢库；蔗糖不经水解直接通过共质体进入代谢库。
通过质外体途径的糖类，经与质子协同运 转，进入库细胞，是一个主动过程；通过共质 体途径的蔗糖，借助筛管分子与库细胞的糖浓 度差将同化物卸出，是一个被动过程。
第六节
光合产物的运输、分配及调控
一、 光合产物运输的途径、方向、 速度和形式
1、有机物的运输途径 有机物的运输不仅包括器官之间的 运输，还包括细胞内和细胞间的运输。 按照距离的长短，可分为短距离运 输和长距离运输。
（1）短距离运输 短距离运输可分为共质体运输和 质外体运输。
质外体途径：质外体是连续的自由空间，开 放系统，有机物运输完全靠自由扩散的物理 过程，速度很快。
该学说将筛管看作一个中空、相连、密闭 的筛道，而筛管上有筛孔。也不能解释单一筛 管的双向运输蔗糖的现象。
（2）细胞质泵动学说
由H.Devries提出： 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， 束内呈环状的蛋白质丝 反复地、有节奏地收缩 和张弛，产生蠕动，把 细胞质长距离泵走 ，糖 份随之流动。
植物体内有机物运输分配规律
植物体内有机物运输分配规律植物体内有机物运输分配规律：植物体内的有机物会优先向生长中心运输和分配，并且会根据不同器官和组织的需求进行有规律的分配。
植物就像是一个神奇的工厂，而有机物就是这个工厂里生产出来的宝贝。
这些宝贝可不会随便乱跑哦，它们有着自己的“行动路线”和“分配原则”。
想象一下，有机物就像是一群聪明的小快递员，它们知道哪里是最需要它们的地方，然后就会马不停蹄地往那里奔去。
生长中心呢，就像是植物世界里的“明星”，所有的小快递员都争着要去为它服务。
当植物的某个部位正在快速生长，比如新芽萌发或者果实发育的时候，这些地方就成了生长中心，有机物就会优先向它们涌去。
就好像是一群粉丝，疯狂地朝着自己喜欢的明星涌去，只为了给明星送上最好的礼物。
而其他的器官和组织呢，也别担心它们会被冷落。
植物体内的有机物会根据它们的需求来进行合理的分配。
就像是一个公平的管理员，会根据每个房间的实际需要来分配资源。
叶子需要有机物来进行光合作用，根需要有机物来生长和吸收养分，果实需要有机物来长大和成熟，每个部分都能得到自己应得的那一份。
比如说，当植物的根系在努力地从土壤中吸收养分时，有机物就会多分配一些给根系，让它有足够的能量工作；而当果实要成熟的时候，有机物又会大量地涌向果实，让果实变得甜美可口。
在实际生活中，我们也能看到这种规律的体现。
比如我们种植的果树，如果在开花结果期没有得到足够的养分供应，果实就可能长得又小又不好吃。
这就像是一场盛大的派对，如果食物不够，大家就不能尽情享受啦。
再比如，在农业生产中，农民们会根据植物的生长阶段和需求，合理地施肥和管理，以确保植物能够健康生长，获得好的收成。
总之，植物体内有机物运输分配规律就像是一个看不见的指挥家，指挥着有机物在植物体内有序地流动和分配。
了解这个规律，对于我们种植植物、提高农业产量、保护生态环境都有着重要的意义。
如果你对植物的奥秘感兴趣，不妨去阅读一些植物学的科普书籍，或者参观植物园，亲身体验植物世界的神奇。
有机物运输跟分配资料文档
一、韧皮部装载的途径
1.质外体运输 (apoplastic transport)。
2.共质体运输 (symplastic transport)。
二、蔗糖—质子共运转
韧皮部装载的特点： 1 逆浓度梯度进行
2
需要能量
3
具有选择性
三、多聚体一陷阱模型( polymer – trapping model)
第五节
韧皮部卸出
韧皮部卸出(phloem unloading)是指装 载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞 （receiver cell）的过程。 蔗糖从筛分子卸出，然后以短距离运输 途径运到接受细胞，最后在接受细胞贮藏或 代谢。
一、同化产物卸出途径
共 质 体 途 径 和 质 外 体 途 径
二、依赖代谢进入库组织
第二节 有机物运输确方法是示踪法。 用14CO2饲喂叶片 进行光合作用之 后，在叶柄或茎 的韧皮部发现含 14C的光合产物。
结论： 有机物在植物体内上行和下 行运输都通过韧皮部。同化产物 也可以横向运输，但正常状态很 少。
获取运输流汁液的方法
蓖麻的蔗糖装载能被外施IAA促进，被外施ABA抑制；
甜菜主根吸收蔗糖被外施ABA促进，而被外施IAA抑制。
复习思考题
讨论高等植物的植物的运输系统 胞间连丝的结构与功能 如何证明同化物的运输部位及运输形式 讨论韧皮部运输的特点 韧皮部运输的动力是什么？简述压力流动学说的要 点及评价。 韧皮部物质如何装入与卸出？其机理是什么？ 讨论同化物运输的方向与规律。 名词解释：质外体运输 共质体运输 交替运输 P蛋白 溢泌现象 压力流动学说 胞质泵动学说 韧 皮部装载 韧皮部卸出
二、胞质泵动学说 （cytoplasmic pumping theory) 筛分子内腔的细胞质呈几条长丝状，形成胞纵连 束（transcellular strand)，纵跨筛分子，每束直径 为一到几个µm。在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有 节奏地收缩和张弛，就产生一种蠕动，把细胞质长距 离泵走，糖分就随之流动。 反对者怀疑筛管里是否存在胞纵连束，胞纵连束 可能是一个赝象。
有机物的运输、分配
05 有机物运输与分配的生理 意义
维持细胞正常代谢
细胞内的有机物是细胞进行正常代谢 的能量来源和物质基础，通过运输和 分配，细胞能够获取足够的有机物， 维持正常的代谢活动。
有机物的运输和分配能够确保细胞内 的各种酶和其他生物分子得到充足的 供应，从而保证细胞代谢的正常进行 。
促进生物体的生长发育
有机物的运输与分配也是生物体内信号转导和细胞通讯的重要途径，对于维持细胞和组织的稳态具有重 要作用。
02 有机物的运输方式
被动运
扩散
分子或离子从高浓度区域向低浓 度区域自然流动，不需要能量。
滤过
水分子通过细胞膜的膜孔从压力 高的地方流向压力低的地方。
主动运
逆浓度梯度运输
物质从低浓度区域向高浓度区域运输， 需要消耗能量。
有机物是生物体生长和发育所必需的，通过运输和分配，有机物能够到达生物体 的各个部位，促进细胞的增殖和分化，进而促进整个生物体的生长发育。
有机物的运输和分配对于维持生物体的正常生理功能和形态特征具有重要意义， 能够保证生物体的健康和生存。
适应环境变化
有机物的运输和分配能够帮助生物体 适应环境变化，当环境条件发生变化 时，生物体可以通过调整有机物的运 输和分配来适应新的环境条件。
激素的作用机制
激素通过与靶细胞表面的受体结合，影响靶 细胞内的信号转导和基因表达，从而影响有 机物的运输与分配。
神经调节作用
要点一
神经元的兴奋与抑制
神经元通过电化学信号传递信息，兴奋和抑制是神经元的 基本活动方式。这些活动可以影响有机物的运输与分配。
要点二
神经递质的合成与释放
神经递质是由特定的神经元合成的，通过突触释放到突触 间隙，作用于突触后细胞。神经递质的合成与释放受到多 种因素的调节，如基因表达、蛋白质合成和降解等。
有机物运输分配的规律
有机物运输分配的规律1.引言1.1 概述概述有机物是指由碳、氢、氧、氮等元素组成的化合物。
它们在自然界中广泛存在，并且在生物体的生命过程中起着重要的作用。
由于有机物的广泛应用和不可避免的产生，研究有机物运输分配的规律对于环境保护和生态安全具有重要意义。
本文主要探讨有机物在不同环境介质中的分布规律及其运输分配规律。
在水环境中，有机物的分布受到许多因素的影响，包括水体的温度、pH 值、溶解氧浓度、盐度等。
不同性质的有机物在水体中的溶解度和分布情况也有所差异。
有机物还可以通过降水、河流和地下水等途径进入水环境，对水质产生影响。
在大气环境中，有机物的分布规律与其挥发性、溶解度以及大气动力学过程密切相关。
挥发性较高的有机物容易通过气相传输扩散到更远的地方，而溶解性较高的有机物则更容易通过气溶胶颗粒的形式存在于大气中。
此外，大气运动也会对有机物的分布产生重要影响，例如风场和降水等。
通过对有机物在水环境和大气环境中的分布规律进行研究，可以更好地了解有机物的来源和迁移途径，为环境管理和污染治理提供科学依据。
同时，深入探讨有机物运输分配规律的意义和应用，有助于优化环境监测和评价方法，提高环境保护工作的针对性和效益。
在本文的结论部分，将对有机物运输分配的规律进行归纳总结，并探讨其在环境保护、生态安全和可持续发展等方面的应用价值。
同时，还将展望未来研究的方向，为深入理解和揭示有机物运输分配规律提供思路和指导。
1.2 文章结构本文主要围绕有机物运输分配的规律展开研究，以探讨有机物在不同环境中的分布情况和规律。
文章共分为三个部分：引言、正文和结论。
首先，在引言部分，我们将对本文的研究背景和意义进行概述，介绍有机物运输分配领域的研究现状，并明确文章的目的和重点。
接下来，在正文部分，我们将详细阐述有机物运输的基本原理，包括有机物在不同环境中的传输方式、影响有机物运输的因素等内容。
同时，我们将分别探讨有机物在水环境和大气环境中的分布规律。
第五章有机物的运输与分配
（1） 提高源器官的光合产物输出能力 （2）提高库器官的吸引力 （3）提高输导组织的运转能力
四.有机物质运输与分配的调控
• 1.代谢调控 （1）蔗糖 （2）无机磷 （3）能量代谢 （4）碳素固定类型 • 2.激素调控 • 3.环境影响 （1）营养元素N、P、K、B （2）气象因子：光照、温度、水分
• 2.共质体装载：蔗糖从光合细胞输出通过胞间连丝顺蔗 糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管。
（二）蔗糖-质子同向运转（共运转）——耗能
• （三）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
三.筛管运输机理 1.被动机理——压力流动学说
筛管液流是靠源端和库端的膨压差建立起来的压力梯 度推动的。
• 筛管：主要运输有机物 • 导管：主要运输无机物
• 三.运输方向
• 源→库 • 源库的相对位置决定运输方向。
四.运输速度
• 1.植物种类 2.生育期
• 3.温度 • 4.运输物成分
5.有机物质运输率
• 比集运量SMT（比集运转移率SMTR）= • 单位时间内转移的物质量（g.h-1) • 韧皮部横截面积（cm2)
3.源库关系
（1）库影响源：小麦灌浆期去掉穗，则旗叶光合 速率急剧下降，光合产物输出率也下降。
（2）源影响库：源小库大——营养供应不足， 源大库小——营养体生长过旺，更多营养器官成 为库，贮藏器官得到的营养少，造成贪青徒长。 三种类型：源限制型（源小库大），库限制型 （源小库大），源库互作型（中间类型，定源增 库、定库增源均增产）
第五章 有机物的运输与分配
第一节 有机物运输形式、途径、方向和度量 一.运输形式
1.蔗糖（主要形式） （1）韧皮部含量高 （2）是主要的光合产物 （3）是非还原糖，理化性质稳定，适于长距离运输
植物体内有机物的运输及分配
※有机物运输的部位筛管●韧皮部薄壁细胞普通伴胞伴胞转移细胞中间细胞※运输形式：蔗糖※运输方向●方向：从源向库运输。
▲代谢源（源）→成熟展开的叶片（光合产生有机物）▲代谢库（库）→幼嫩、衰老、为展开的叶片▲既可横向，也可纵向运输。
（双向运输）※运输速率●比集转运率：单位截面积韧皮部或筛管在单位时间内运输有机物的质量g/(cm2·h)※韧皮部装载: 同化物从合成部位进入筛管的过程。
→伴胞类型、有机质形式质外体途径：伴胞类型为普通伴胞或转移细胞●装载的途径共质体途径：伴胞类型为居间细胞●装载机理：AH＋－A TP胞外H＋增加→形成质子动力势→蔗糖质子同向运输器→H＋与蔗糖同时装载※韧皮部卸出: 光合同化物从SE-CC复合体进入库细胞的过程。
→是否有胞间连丝共质体途径: SE-CC与周围细胞间有胞间连丝●卸出途径质外体途径: SE-CC与周围细胞间缺少胞间连丝※韧皮部运输的机制●压力流动学说▲源端：水势降低，吸收水分，膨压增加▲库端：水势提高，水分流出，膨压降低。
▲源库间产生压力梯度，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。
▲三个条件：A:源库两端存在溶质的浓度差；B:源库两端存在着压力差；C:源库之间有畅通的运输通道。
▲二个特点：A:在一个筛管中运输是单向进行的；B:运输不直接消耗代谢能量。
※源和库的关系●源与库是相对的，不是一成不变的●源和库的量度▲源强的量度源强: 是指源器官同化物形成和输出的能力。
A.光合速率B.磷酸丙糖的输出速率C. 蔗糖的合成速率：▲库强的量度库强: 是指库器官接纳和转化同化物的能力。
库强＝库容*库活力↓↓物理指标生理指标●源库关系▲源是库的供应者，而库对源具有调节作用。
库源两者相互依赖，又相互制约。
①源限制型源小库大，疏花疏果②库限制型库小源大，保花保果（环割）③源库互作型（共同限制型）同时增大源和库。
※同化物分配规律①按源库单位分配②优先分配生长中心③就近分配④同侧运输※影响有机物运输的因素●内因：伴胞的类型●环境因素：温度光照水分矿质元素激素。
有机物的运输与分配
伴胞有核，细胞质浓厚，具有全
套细胞器，与筛管细胞并列配对存在。
伴胞与筛管细胞之间有胞间连丝连 接。
伴胞的生理功能可能是：
为筛细胞提供结构物质蛋白质；提 供信息物质RNA； 维持筛分子间渗透 平衡，调节同化物向筛管的装载与卸出。
第二节 韧皮部装载
一、装载前的运输途径
同化物的装载
是指同化物从合成部位通过共质体 和质外体进行胞间运输，最终进入筛管 的过程。
源叶同化物在韧皮部的装载途径
①质外体途径
质外体是连续的自由空间，开放系 统，有机物运输（蔗糖）完全靠自由 扩散的物理过程，速度很快。
证据：蚕豆、玉米、甜菜的质外体
存在运输糖。
源-库单位(source-sink unit) 营养上相互依赖，相互制
约的源与库，以及二者之间 的输导组织所构成的一个系 统称为源-库单位
根据同化物质输入后的 命运，库器官可分为使用 库（或称为营养库）和贮 藏库两种
分生组织、生长中的叶 片和根尖属于使用库。果 实、块茎等属于贮藏库
同化产物有三种命运
植物体内有机物 的运输与分配
第一节 植物体内有机物质的运输
一 、运输的途径 ①有机物的运输途径是由 韧皮部担任。 证据：环割法、同位素示 踪法
韧皮部
甜菜叶片饲喂14CO2进行光合作用 后，叶柄切片的放射自显影像
②被子植物的韧皮部的结构
由筛管、伴胞与韧皮薄壁细胞组成
筛管是同化物运输的主要通道。
三、同化物运输的形式
①韧皮部运输物质的种类 研究方法——蚜虫吻针法
蓖麻韧皮部汁液的成 分
②同化物运输的主要形 式是蔗糖，因为：
第五章 有机物的运输与分配
应，对物质有选择性。
装载过程：
蔗糖通过胞间连丝通道，进入邻近SE－CC复合体，在被释放到质外体。
叶片韧皮部SE－CC复合体中的糖分浓度高达800～1000mmol/L，总是显 著高于周围的叶肉薄壁细胞（只有约50 mmol/L），这是一个逆浓度梯度进 行的过程，蔗糖是如何进入SE－CC复合体呢?
质外体途径:
共质体途径:
交 替 途 径：转运细胞 （胞壁与质膜内折，囊胞运动 出胞现象）
2、长距离运输：输导系统的运输
韧皮部： 筛管（P——蛋白）
实验证据：蚜虫吻刺实验结合同位素示踪；环割实验
三、有机物的运输方向
单向、双向、横向（少量）
滨州职业学院
蚜虫吻刺实验
滨州职业学院
1、 短距离运输
胞间运输有共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之 间的交替运输。
2、卸出机理：主动过程；被动过程
滨州职业学院
同化物的卸出：
同化物的卸出是指同化物从SE－CC复合体进入库细胞的过程。 1、 卸出途径
一条是质外体途径，如卸出到贮藏器官或生殖器官，大多是这种情况。玉米中蔗糖在 进入胚乳之前，先从筛管卸出到自由空间，并被束缚在细胞壁的蔗糖酶水解为葡萄糖或果 糖，而后扩散到胚乳细胞再合成蔗糖。因为这些植物组织的SE－CC复合体与库细胞间通 常不存在胞间连丝。
2、有机物质的运输率：
比集运量（SMT）或比集运量转移率 （specific mass transfer rate, 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.
滨州职业学院
同化物运输的方向与速度
农学：植物体内有机物的代谢、分配和运输
农学：植物体内有机物的代谢、分配和运输1、问答（江南博哥）温度对有机物运输有什么影响？解析：温度太高，呼吸增强，消耗一定量的有机物，同时原生质的酶开始钝化或受破坏，所以运输速度降低。
低温使酶的活性降低，呼吸作用减弱，影响运输过程所必需的能量供应，导致运输变慢。
2、单选提高作物产量的有效途径是增加经济系数，增加经济系数的有效途径则是：（）A．适当地降低株高B．减少氮肥C．增施磷肥答案：A3、名称有机物的装卸解析：同化物质从筛管周围的源细胞进入筛管和筛管内的同化物质进入到库细胞的过程。
已有实验证明，同化物质进入筛管和流出筛管是一个主动过程，故称装卸。
4、判断韧皮部中的物质不能同时向相反方向运输。
答案：错本题解析：可以同时5、填空就源库间关系看，当源大于库时，籽粒增重受（）的限制，库大于源时，籽粒增重受（）的影响。
解析：籽粒本身容积、同化物供应不足6、填空从同化物运输与分配的观点看，水稻的结实率主要取决于（），而籽粒的饱满程度主要取决于（）。
解析：花粉形成期和开花期限同化物质供给水平、灌浆期同化物质供给水平7、填空筛管中含量最高的有机物是（），而含量最高的无机离子是（）。
解析：蔗糖、K+8、填空题叶肉细胞中的糖分向韧皮部装入是（）浓度梯度进行的。
解析：逆着9、问答植物体内有机物运输分配的特点如何？解析：（1）光合产物优先供应生长中心，如孕穗期至抽穗期，分配中心为穗及茎。
（2）以不同叶位的叶片来说，其光合产物分配有“就近运输”的特点。
（3）还有同侧运输的特点。
（4）光合产物还具有可再分配利用的特点。
10、单选IAA对有机物质的运输和分配有：（）A．抑制作用B．促进作用C．很小的作用答案：B11、单选植物体内同化物运输速率对光合作用的依赖是间接的，主要起控制作用的是：（）A．光照的强弱B．叶内蔗糖浓度C．温度的高低答案：B12、问答蔗糖是植物体内有机物运输的主要形式，缘由何在？解析：（1）蔗糖有很高的水溶性，有利于在筛管中运输。
植物生理学第05章 植物体内有机物运输与分配
第五章植物体内有机物运输与分配内容提要：植物体内有机物运输的形式有多种，其中以蔗糖为主。
物质运输的途径包括短距离运输途径和长距离运输途径。
有机物运输的机理有几种学说，如压力流动学说、P-蛋白学说等。
植物体内物质分配的特点是：同侧运输，就近供应；优先保证生长中心；功能叶之间无物质交换。
植物的源库代谢与作物产量品质关系密切，只有“源足、库大、流畅”，才能实现优质、高产、高效。
第一节有机物运输的概况一、运输形式糖类：以蔗糖为主蛋白质脂类有机酸激素二、有机物运输的途径（一）短距离运输1、细胞内运输2、细胞间运输共质体运输质外体运输交替运输（二）、长距离运输韧皮部运输：三、运输方向（一）代谢源、代谢库及其相互关系1、代谢源：制造并输出有机物的器官、组织或部位。
2、代谢库：接纳、消耗或贮藏有机物的器官、组织或部位。
3、源库关系：¶相互影响·随时间可变（二）有机物运输方向：多向性，总趋势：源库四、有机物运输速率1、运输速度：单位时间内有机物转移的距离。
2、运输速率比集运量：单位时间内通过单位韧皮部横截面积的有机物数量。
第二节有机物运输的机理一、源端装载1、途径： a. 共质体途径 b.交替途径2、装载机理糖-质子共运输学说二、库端卸出1、卸出途径2、卸出机理三、有机物运输的动力1、压力流动学说2、细胞质泵动学说3、收缩蛋白学说第三节有机物的分配一、分配方向1、多向分配：a.纵向：向上、向下；b.横向2、源库单位：二、分配特点1、有限供给生长中心2、就近供应、同侧分配3、功能叶之间互不供应三、有机物可以进行再分配、再利用四、光合产物分配与产量形成的关系第四节有机物运输与分配的调控一、代谢调节1、胞内蔗糖浓度2、能量代谢调节二、激素调节三、环境因素调节1、温度temperature2、光照light3、水分water4、矿质元素mineralN、P、K、B。
植物体内有机物质运输和分配
➢⑤代谢抑制剂如DNP及厌氧处理会抑制SE-CC复合体对蔗糖 的吸收，这表明质外体装载是一个主动过程；
➢⑥用质外体运输抑制剂PCMBS(对氯汞苯磺酸)处理14CO2标 记的叶片，然后进行放射性自显影，发现SE-CC复合体中几乎 无14C蔗糖存在。
2021/4/9
3
(2)胼胝质(callose)
是一种以β1,3-键结合的葡聚糖。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。
➢ 功能：保护功能。
2021/4/9
4
同化物的运输方向
总的方向：源
库
➢不同植物或不同生长势的植物个体，其 同化物的运输速度不一样，生长势大的 个体运输速度快。
通过短距离运输途径被运送到库中的其它细胞。
3.储存和代谢 在最后一步中，同化物在库
细胞中储存或进行代谢反应。
2021/4/9
30
卸出途径
共质体途径 SE-CC与周围 细胞间有胞间连丝
质外体途径 SE-CC与周围 细胞间缺少胞间连丝
2021/4/9
A.共质体韧皮部卸出途径 B.质外体韧皮部卸 出途径 类型1：卸出发生在筛管分子－伴胞复 合体。类型2：卸出发生在远离筛管分子－伴胞 复合体的其它部分。2A：卸出离筛管分子－伴 胞合复体合稍体远稍近C.；蔗2糖B：进卸入出接离收筛细管胞分的子可－能3伴方1 胞式复。
2021/4/9
24
支持质外体装载的实验证据：
➢①许多植物（如大豆，玉米）小叶脉SE-CC复合体与周围薄 壁细胞间无胞间连丝连接；
植物体内有机物的运输分配
应该指出的是，源库的概念是①相对的，②可变的，③有些
器官同时具有源与库的双重特点。
(二)源-库关系
源是库的供应者，源对库的关系是显而易见的， 如
而库对源具有调节作用，库的接纳能力对源的同 化效率以及运输分配的能力都可产生重大的影响，如
可见，源与库两者之间是相互依赖，互有影响的 统一整体。二者要相互适应，供求平衡，否则将妨碍 生长，限制产量。库小源大，则将限制光合产物的输 送分配，降低源的光合效率；反之，库大源小，超过 了源的负荷能力，造成了强迫输送分配，也会引起库 的部分空瘪和叶片早衰。
二、同化物分配规律
(一)同化物优先向生长中心分配 生长中心的特点是年龄小、代谢旺盛、生长快，对养料
环状蛋白的蠕动把细胞质长距离泵走，糖分随之 流动。 三、收缩蛋白学说（我国 闫隆飞）
P蛋白空心管状成束贯穿于筛孔；P蛋白组成 微纤丝，一端固定，一端游离；P蛋白收缩耗能
§5-3 有机物的分配
一、代谢源与代谢库
(一)源和库的概念 有机物运输的方向取决于提供同化物的器宫与利用同化物的
器官的相对位置， 源(source)即代谢源，是产生或提供同化物的器官或组织，
§5-2 有机物运输的机理
一、压力流动学说
1930年明希(E.Miinch)提出解释韧皮部同化 物 运 输 的 压 力 流 动 学 说 (pressure flow hypothesis) 。 该 学 说 的 基 本 论 点 是 ， 同 化物在筛管内运输是由源库两侧筛管-伴 胞复合体内渗透作用所形成的压力梯度所 驱动。
的吸收能力强。 1、年幼的器官吸收养料的能力最强 2、在植物一生当中，分配中心不断发生改变； 3、不同器官吸收养料的能力不同。 生殖器官＞营养器官，果＞花；茎、叶＞根 (二)就近供应 (三)同侧运输 (四)已分配的同化物可进行再分配
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
NAD+ NADH+H +
FADH22
草酰琥珀酸
FAD
ATP
琥珀酸 GTP
CO22
GDP
α-酮戊二 酸
琥珀酰CoA
可编辑版
CO2
NADH+H+ NAD+
14
AMP
烟酰胺核 苷酸
NAD+: R=H NADP+: R=PO3H2
R
维生素B5体内活性形式：作为脱氢酶的辅酶，参与新陈代谢
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）又叫辅酶Ⅰ（CoⅠ） 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NA可D编P辑+ ）版 又叫辅酶Ⅱ （CoⅡ） 15
可编辑版
9
2、 生 化
ATP 葡萄糖
AD6-P磷酸葡己萄糖糖激酶
1-磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖异构酶
历
ATP 6-磷酸果糖
程
AD1P,6-二磷磷酸酸果果糖糖激酶
醛缩酶
3-磷酸甘油醛
磷酸甘油
2NAD+
醛脱氢酶
2NADH+H++
1,3-二磷酸甘油酸
2ADP
2ATP3-磷酸甘油酸
磷酸二羟丙酮
变位酶
2-磷酸甘油酸
一.生物氧化（biological oxidation）： 在生物体内糖类、脂肪、蛋白质等有机物质
彻底氧化分解为CO2、H2O并释放能量的过程, 称为生物氧化。 实质是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化还原 反应，又叫细胞氧化或细胞呼吸。
可编辑版
18
2、生化历程：
1）氧化脱羧阶段
①：6-P葡萄糖脱氢酶；缺乏易得溶血性贫血症,又叫蚕豆病.②：
6-P葡萄糖酸内酯水解酶（内酯酶）
③：6-P葡萄糖酸脱氢酶
可编辑版
19
2）非氧化重组阶段
7-P景天糖 5-P木桐糖
5-P核糖
3-P甘油醛
6-P果糖 4-P赤鲜糖
5-P木桐糖
可编辑版
20
第三节 生物氧化
可编辑版
11
二、三羧酸循环（TCA循环）-有氧氧化的途径
1、定义：在有氧条件下，EMP途径生成的丙酮 酸进入线粒体，生成乙酰COA后者被彻底氧化分 解的过程。
由于形成的第一个产物为柠檬酸所以又叫柠檬酸 循环、三羧酸循环、 （Tricarboxylic acid cycle） TCA循环，Krebs循环。 定位：线粒体基质
C6H12O6→ 2CH3CHOHCOOH+75.6kJ ？
☆ 既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是存在的，如
产物为乳酸的无氧呼吸。 可编辑版
4
二.呼吸作用(生物氧化)的特点:
1）相同点
体内氧化
体外氧化
（1）物质氧化方式：加氧、脱氢、失电子
（2）物质氧化时消耗的氧量、得到的产物 和能量相同。
可编辑版
（3）共产生12molATP
可编辑版
17
三、磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway简称PPP）
----磷酸己糖支路hexose monophosphate pathway，简称HMP）
1、定义：G在细胞浆中逐步降解氧化的酶促过程。 定位：细胞质 特点：氧化、脱羧、非氧化重组。 起始物：G-6-P
可编辑版
12
2、TCA循环的准备阶段 ：丙酮酸形成乙酰CoA
EMP
G
2丙酮酸（细胞质）
+H+
Mg2+
丙酮酸脱氢酶系
丙酮酸
（线粒体内）
可编辑版
乙酰CoA
13
程3 生 化 历
乙酰CoA H2O
草酰乙酸
NADH+HH+
CoA
柠檬 酸
H2O 顺乌头酸
H2O
苹果酸 NAD+
异柠檬酸
H2O
延胡索酸
三羧酸循环
黄
素
腺
酸黄 素
嘌
单
呤
核
二
苷
核
苷
VB
酸
核
2黄
素
FMN 和FAD是脱可编氢辑版酶的辅基。
16
4、总结：
1）总方程式：
乙酰COA+3NAD++FAD+ADP（GDP）
+Pi+2H2O—2CO2+COA+3（NADH+H+） +FADH2+ATP（GTP）
2）三羧酸循环的反应特点：来自（1）需氧（2）两次脱羧、四次脱氢（三次受体是NAD+，一次 是FAD）、一次底物水平磷酸化
——————————
吸收的O2(体积或摩尔)
可编辑版
8
第二节 呼吸代谢途径
一、 糖酵解
Embden Meyerhof Parnas –EMP pathway 获得诺贝尔奖 1、定义：葡萄糖经1，6-二磷酸果糖和3-磷酸甘油 酸降解，生成丙酮酸并产生ATP的代谢过程，又 叫EMP途径。有氧和无氧条件下都能进行。 定位：细胞质中。起始物：葡萄糖。 产物：丙酮酸
第四章 植物的呼吸作用
可编辑版
1
前面讲的光合作用是植物把外界物质 改造为自身物质的过程，是新陈代谢的 同化作用方面。
本章讨论的呼吸作(Respiration):是将 植物体内的物质不断分解的过程，是新 陈代谢的异化作用方面。
可编辑版
2
第一节 呼吸作用的概念、途径与度量
一.呼吸作用的概念、特点与意义 呼吸作用:植物体一切生活细胞经过某些代谢途
烯醇化酶
2ADP 2ATP
磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸激酶 可编辑丙版酮酸
糖原
10
3、总 结
1）总反应方程式： G+2NAD++2ADP+2Pi
2丙酮酸+2（NADH+H+）+2ATP+2H2O
2）只有一次脱氢 3）具有3步不可逆反应，这3步的酶是限速酶，防 止糖分解的逆转。 4）对于原核生物，1分子G经糖酵解生成2丙酮酸， 共净剩8ATP。
4 .增强植物的抗性 健壮，中间产物
可编辑版
7
四.呼吸作用的度量
1.呼吸速率:单位时间单位重量的植物组织（或 原生质毫克氮)所放出的CO2的量（QCO2)或吸 收的O2气的量（Q O2）。
2.呼吸商（RQ）:
植物组织在一定时间内放出的CO2量与吸收 O2气量的体积比或摩尔比。
RQ=
放出的CO2(体积或摩尔)
径使有机物氧化分解,释放能量的过程。
呼吸作用
有氧呼吸 无氧呼吸
可编辑版
3
1、有氧呼吸: 利用O2，将有机物彻底氧化成无机物,释放全部能量
的过程。
C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O+2881.2kJ
2、无氧呼吸（发酵） : 缺O2条件下,不彻底氧化分解,释放部分能量。
酒精发酵：
C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+100.8kJ 乳酸发酵：
5
2）不同点
体内氧化
体外氧化
（1）反应条件： 温和
剧烈
（2）反应过程： 分步反应 一步反应
能量逐步释放 能量突然释放
（3）产物生成： 间接生成 直接生成
（4）能量形式： 热能、ATP 热能、光能
可编辑版
6
三.呼吸作用的意义:
1. 呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。 慢，逐步释放，ATP等形式储存 2. 呼吸作用为其它化合物合成提供原料。 3. 为脂肪、蛋白质的合成以及硝酸盐的还原提供还 原型的NAD+或还原型NADP+。