同化物的运输,分配及信号转导
第六章 植物体内同化物运输和分配
种蠕动进行生理调节。第二，空心管壁上有大量的由
P-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
物质脉冲状流动。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，作为代谢动力推 动液流流动。
韧皮部的卸载
同化物的卸出是指同化物从筛管-伴胞复合体进
自由能高;（5）蔗糖的运输速率很高，适合长距离
运输。
同化物的运输方向
同化物的运输速度
借助放射性同位素示踪技术，可测得不同植物，
其有机物运输速度差异很大。
同一作物，由于生育期不同，有机物运输的速度也
有所不同。
运输速度也随物质种类而异。此外，植物体内同 化物的运输速度还受环境条件的影响。
韧皮部的装载
同化物的分配规律
一般来说，某一部分的同化先满足自身的需要，
有余才外运。同化物的分配总规律是从源到库，其主
要表现出以下几个特点：
（1）优先供应生长中心（或分配中心）； （2）就近供应，同侧运输； （3）功能叶之间无同化物供应关系。
同化物的再分配和再利用
植物体除了已构成细胞壁的物质外，其它成分无
论是有机物还是无机物都可以被再分配再利用，即转 移到其它组织或器官去。
胞内运输指细胞内、细 胞器之间的物质交换。 细胞内有机物的运输， 主要通过扩散和布朗运动等 进行移动，也可通过原生质 运动使细胞器移位。 各种物质在细胞内部运
输速度不同。
胞间运输
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。
转移细胞
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
同化物的装载是指同化物从合成部位通过共质体
1木质部导管运输-植物体内同化物的运输与分配
第五章植物体内同化物的运输与分配（Transport and Distribution of Assimilates in Plants）第一节高等植物的运输系统（Transport System in Higher Plants）一、物质运输的意义1．维持植物整体性高等植物由根、茎、叶等器官组成一个复杂的有机体，各组织、器官间有的确的分工和密切的合作。
绿叶是植物合成有机物的主要部位，而根系则从土壤中吸取水分、无机盐，少量有机物供给地上部分需要，在根中还能合成一些微量活性物质。
所以一个高度分化的高等植物的有机体，时刻与环境间进行着多种物质的交换，同时本身的地上部与地下部时刻进行着物质的运输和转化，这是植物的生命活动，是一种代谢形式，只有不断进行各种物质的运输，植物体才能作为一个整体而存在。
2．传导信息外界刺激对植物的影响有许多是通过物质运输来传导的。
例：光照对植物的生长发育有重要的影响，植物对光感受的部位是叶片、感受以后，产生一定的物质，经韧皮部、运输到生长点。
使其发生一系列质变而开始出现生殖器官。
3．对经济产量的影响经济产量=生物产量⨯经济系数在农业生产上，往往生物产量很高，长成了繁茂的营养体，累积了大量的有机物，但最后的经济产量却不一定高，这就关系到物质的运输与分配问题，如果运输通畅，分配合理，则经济产量高。
例：水稻灌浆时体内有机物的：68%运到籽粒中；20%用于呼吸消耗；12%残留在体内。
就是说这时物质运输对产量是极关重要的。
4．病毒侵染，传播以及外源物质运输的途径病毒常常是由蚜虫、飞虱、小蝇等剌入筛管的物针带入体内，并随物质流而转移，传播的。
但对物质运输的研究技术难度较大，进展较慢，原因主要是：①运输是通过各种不同的组织的活动，关系很复杂。
②不是单纯的空间移动，伴有生化变化。
③体内外相差悬殊，不便模拟。
④调节单位与过程多样性。
⑤运输与利用相交错。
二、植物体内同化物运输系统：植物体内同化物运输在微观到宏观的各层次上发生：细胞内的分隔↓细胞器↓细胞与细胞↓组织↓器官环境↓植株其它生物整个可分成二大运输体系：质外体运输与共质体运输。
同化物质的运输、分配与信号转导
16.蔗糖磷酸合成酶使G-1-P与果糖转化为蔗糖。（）
17.在植物的筛管汁液中，被运输的物质全是有机物，主要是碳水化合物，其中绝大多数是蔗糖。筛管不运输无机离子，无机离子是通过导管运输的。（）
18.早春，多年生植物的根部是有机物运输的源。（）
6．碳水化合物运输的主要形式是_______，有机氮化物主要是_______和_________.
7．韧皮部糖的装载途径主要是______________和______________。
8．植物体内有机物质的再分配表现为______、______-和______。
9．从运输动力来说，可将目前有关有机物运输机理的学说分为以下两类：__________和________。目前人们大多数接受的是___________。
8.筛管汁液干重90%以上是葡萄糖，但不含无机离子。( )
9.玉米接近成熟时，如将其连杆带穗收割后堆放(通称"蹲棵")，则茎杆中的有机物质仍可向籽粒中输送，对籽粒增重做出贡献。( )
10.胞外剌激信号，只有被膜上受体识别后，通过膜上信号转换系统，转变为胞内信号，才能调节细胞代谢及生理功能。( )
11.木质部中的无机营养只向基部运输，韧皮部中的有机营养却只向上部运输。( )
15．研究有机物运输的途径可采用和方法，研究有机物运输形式的最巧妙方法是。
16．跨膜信号转导主要通过________和_____________。
17．环境剌激一细胞反应偶联信息系统的细胞信号转导分子途径可以分为以下四个阶段:________、_________、_________及__________。
四、问答题
第六章 同化物的运输、分配及信号的传导
(2)空种皮技术
(empty seed coat technique，empty ovule technique) A. 用解剖刀将部分豆荚壳切除，开一窗口， 切除正在生长种子的一半（远种脐端）， 将另一半种子内的胚性组织去除， 仅留下种皮组织和母体相连部分， 制成空种皮杯。
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。
（二）装载机理 1. 质外体装载机理
(1)叶肉细胞质合成的蔗糖，经质膜上的载体进入质外体； (2)蔗糖经质子-蔗糖共运输蛋白在H+梯度的驱动下， 进入伴胞(或转移细胞)； (3)经胞间连丝进入筛管。 伴胞(或转移细胞)质膜外H+梯度的建立， 依赖ATPase分解ATP的反应， 而 ATP来自蔗糖分解后的氧化磷酸化。
(2)同位素示踪法
①根部：32P、35S等标记盐类 追踪根系吸收的无机盐类的运输途径；
②叶片：14CO2
追踪光合同化物的运输方向；
③将标记的离子或有机物 用注射器等器具直接引入特定部位。
2. 物质运输的一般规律
(1)无机营养：在木质部中向上运输，而在韧皮部中向下运输；
(2)光合同化物：在韧皮部中可向上或向下运输；
a. 将蚜虫的吻针连同下唇一起切下； b. 切口溢出筛管汁液； c. 用毛细管收集溢泌液。
用激光切断飞虱口针的装臵
用显微镜观察与聚焦，
当焦点聚在飞虱口针时， 开启激光器， 随即口针被烧断。
（二）测定韧皮部运输速度的方法 染料分子作为示踪物；
放射性同位素示踪技术。
（三）新技术的应用 (1)共聚焦激光扫描显微镜 (confocal laser scanning microscope，CLSM)
同化物运输与分配的特点和规律
同化物运输与分配的特点和规律同化物是指任何生物体在生长发育、代谢过程中所需要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等。
同化物的运输和分配是生物体维持正常生理功能的重要过程。
下面将探讨同化物运输和分配的特点和规律。
1. 同化物的运输方式多样同化物的运输方式有多种，主要包括质子泵、离子通道、转运蛋白、囊泡运输等。
其中，转运蛋白是同化物运输的主要方式之一，它可以将离子或小分子物质从细胞外或细胞内输送到细胞内或细胞外。
2. 同化物的运输具有方向性同化物在生物体内的运输具有方向性，通常是从高浓度区域向低浓度区域运动。
这是由于同化物的扩散速率与其浓度成反比，浓度越高，扩散速率越慢。
3. 同化物的运输速度受限同化物在生物体内的运输速度受限于许多因素，如运输蛋白的数量、分布、亲和力等，以及细胞膜的通透性。
此外，同化物的运输速度还受到渗透压、离子浓度等因素的影响。
4. 同化物的分配具有优先级同化物在生物体内的分配具有优先级，不同组织和器官对同化物的需求程度不同，因此会发生竞争。
比如，脑部对葡萄糖的需求非常高，而肌肉对葡萄糖的需求则较低。
5. 同化物的分配受到调节机制的控制同化物的分配受到许多调节机制的控制，如激素、神经系统等。
这些机制可以调节同化物的合成、分泌、吸收等过程，从而保证生物体内各个组织和器官获得足够的营养物质。
同化物的运输和分配是生物体维持正常生理功能的重要过程。
它具有多种运输方式、方向性、速度受限、分配具有优先级和受到调节机制的控制等特点和规律。
了解同化物运输和分配的特点和规律，有助于深入理解生物体内的代谢过程，为研究疾病的发生、预防和治疗提供理论依据。
第六章同化物的运输和分配20192s
① 转化酶 蔗糖+H2O→葡萄糖+果糖 酸性转化酶，pH为4～5.5，分布在液泡和细胞壁中。
碱性或中性转化酶，pH为7～8，对蔗糖的亲和力相对较低。
② 蔗糖合成酶 UDPG+果糖 蔗糖+UDP
蔗糖合成酶催化可逆反应，即蔗糖的合成或 降解，在植物中这种酶主要伴随蔗糖的降解。
己糖激酶将转化酶产物葡萄糖和果糖磷酸化。蔗糖 合成酶和UDPG焦磷酸化酶共同作用产生己糖磷酸
第二篇 代谢生理
第六章 同化物的 运输和分配(2)
第六章 同化物的运输和分配
第一节 植物体内物质的运输系统 第二节 韧皮部的物质运输 第三节 韧皮部运输的机理 第四节 同化物的配置 第五节 同化物的分配及其控制 小结
第四节 同化物的配置
同化物配置 光合同化物的代 谢转化去向与调 节。
源叶和库器 官中都有。
3.源和库的量度
(1)源强 源器官同化物形成和输出的能力。
(1)光合速率 (2) 丙 糖 磷 酸 从 叶 绿 体 向 细 胞 质 的 输 出 速 率 。 (3)叶肉细胞蔗糖的合成速率 蔗糖磷酸合成 酶和果糖1,6二磷酸酯酶活性。
(2)库强
库强 库器官接纳和转化同化物 的能力。
库的大小(库容)和库活力乘积。 库容 能积累光合同化物的最大 空间，同化物输入的“物理约束”。 库活力 库的代谢活性、吸引同 化物的能力，同化物输入的“生理 约束”。
记的物质。
2019年考研题
• 简述植物体内光合同化物分配的基本规 律（8分）
三、同化物的再分配与 再利用
许多植物器官在离体后仍 能进行同化物的转运；
收获的洋葱、大蒜、在贮 藏过程中其鳞茎或外叶枯萎 干瘪而新叶照常生长。
植物生理学_06同化物的运输与分配
叶肉细胞
筛管分子 伴胞 韧皮部薄壁细胞 维管束鞘细胞
共质体
源叶中韧皮部装载途径 (图中粗箭头示共质体途径， 细箭头示质外体途径)
2、装载机理 糖-质子共运输学说
二、筛管运输的动力（机理）
1、压力流动学说 2、收缩蛋白学说
三、韧皮部的卸载
1、卸出途径：共质体途径和质外体途径。
2、卸出机理
目前大致有两种观点： 一是通过质外体途径的蔗糖，同质子协同运转， 机理与装载一样，是一个主动过程。 二是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。
思考题
一、名词解释 代谢源；代谢库；源－库单位； 二、问答题 1.简述蔗糖是同化物的主要形式的原因： 2.试述同化物的分配规律及影响同化物分配的因素？ 3.试述调控同化物运输与分配的因素。谢谢观赏源自第一节 植物体内同化物的运输
一、同化物运输途径
（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
⒈ 木质部运输 2. 韧皮部运输 （共质体运输 ）
二、同化物的运输形式
糖类：以蔗糖为主 蛋白质 脂类 有机酸 激素
以蔗糖是同化物的主要形式的原因：
外因：
1. 温度 2. 光照 3. 水分 4. 矿质元素
（二）同化物的分配规律
1、优先供给生长中心 2、就近供应、同侧分配 3、功能叶之间互不供应
三、同化物可以进行再分配、再利用
四、同化物运输与分配的调控
1、胞内蔗糖浓度 2、能量代谢调节 3、激素调节 4、温度 5、光照 6、水分 7、矿质元素
第三节 植物体内同化物的分配及调控
一、源、库的关系
源-库单位: 相应的源与相应的库， 以及二者之间的输导系统构成。
植物生理学名词解释(全)
一、绪论1.植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。
二、植物的水分生理1. 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。
把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。
水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。
3.压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。
4.渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。
5.渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
6.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。
7.吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。
胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。
8.根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。
伤流和吐水现象是根压存在的证据。
9.蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。
10．蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。
11.蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。
12.气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。
13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。
14.保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气体和水分的量。
形成气孔和水孔的一对细胞。
双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。
气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。
高等植物光合同化物的运输与分配
高等植物光合同化物的运输与分配1. 介绍高等植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，这些有机物质被称为光合同化物。
光合同化物的运输与分配是植物生长发育的重要过程，涉及到植物体内营养物质的分配和利用，对于提高植物的产量和质量具有重要的意义。
2. 光合同化物的运输光合同化物主要通过植物体内的细胞间隙质运输，这一过程称为质传导。
质传导的主要组成部分是韧皮部的木质部和韧皮部。
光合同化物在叶绿体中合成后，通过载体蛋白将其转运到韧皮部的伴随细胞，然后通过细胞间隙质运输到植物体的其他部位。
质传导过程中，需要消耗大量的能量，因此植物需要保持一个良好的能量平衡来维持光合同化物的运输。
3. 光合同化物的分配光合同化物在植物体内的分配是一个复杂而精密的过程。
它主要受到植物体内各个部位的需求和供应能力的影响。
根据需求的不同，光合同化物可分配到植物的不同器官和组织中，如根、茎、叶和果实等。
在果实的发育过程中，光合同化物的分配对果实的形成和品质有着重要的影响。
植物根据不同生长期的需要，通过控制质传导过程中的速率和方向，来调节光合同化物的分配。
4. 个人观点光合同化物的运输与分配是植物生长发育中至关重要的过程，它不仅关系到植物的生长和产量，也对植物的质量和抗逆能力产生影响。
深入研究光合同化物的运输与分配机制，对于提高农作物的产量和质量具有非常重要的意义。
通过对光合同化物的分配机制的深入研究，可以为农业生产提供更加科学、合理的栽培管理方法，从而实现农业的可持续发展。
总结光合同化物的运输与分配是植物生长发育中非常重要的过程，涉及到植物体内营养物质的分配和利用。
通过对质传导过程和光合同化物分配机制的深入研究，可以为农业生产提供更加科学、合理的栽培管理方法，从而提高农作物的产量和质量，实现农业的可持续发展。
光合同化物的运输与分配是植物生长发育中重要的生理过程，它涉及到植物体内营养物质的分配和利用，对植物的生长、发育和产量具有重要的影响。
植物生理学同化物的运输分配及信号传导
第四节、同化物的分配及控制
一、源和库的关系 二、同化物的分配规律和影响因素 三、同化物的再分配与再利用
一、源和库的关系
同化物的分配及控制
1、源和库
源 指植物制造和输出同化物的 部位或器官，主要指进
行光合作用的 叶片。
库 吸收、消耗、贮存同化物是部位或器官，这些部位
生长旺盛、代谢活跃，如生长点，正在发育的幼叶、 花、果实等。分为代谢库和贮藏库
二、韧皮部运输的物质
韧皮部运输的机理
有机物
糖 蛋白质 氨基酸
浓度
苹无果机物酸
阴离子
阳离子
因植物种类、发育阶段、生理生态环境等因素的变化而表现出很大的差异。
烟草木质部与韧皮部汁液成分比较
韧皮部运输的机理
蔗糖
木质部(mM) No
韧皮部(mM) 460.0
氨基酸
2.2
83.0
钾
5.2
94.0
钠
2.0
5.0
微量进样器须插入两片子叶之间， 左侧种子可作为对照
(4)分子生物学技术 将编码绿色荧光蛋白(GFP)的基因导入病毒基因组内，这
样可直接观察病毒蛋白在韧皮部中的运输。
显示了几种通过胞间连丝传 导的病毒蛋白（MP）用荧光 显微镜可能观察绿色荧光蛋 白（GFP）与MP的结合
（A）细胞壁横断面中GFP与花叶病毒（CMV）的荧光性的嵌合体。 （B）叶肉细胞之间的胞间连丝纹孔中的(GFP）与MP的嵌合体。
解释有机物质运输机制的假说
压力流动学说
细胞质泵动学说
收缩蛋白学说
要点：
第一，筛管内存在P－蛋白，成束贯穿于筛孔，P－ 蛋白的收缩可以推动集流运动。
第二， P－蛋白的空心管壁上有大量的微纤丝（毛）， 微纤丝一端固定，一端游离于筛管细胞质内，似鞭毛一 样的颤动，这种微纤毛驱动空心管内的脉冲状流动。
(完整版)第六章同化物的运输复习思考题及答案
第六章同化物的运输、分配及信号的传导（一）名词解释源(source) 即代谢源，是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。
库(sink) 即代谢库，是指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种子等。
共质体运输(symplastic transport) 物质在共质体中的运输称为共质体运输。
质外体运输(apoplastic transport) 物质在质外体中的运输称为质外体运输。
P蛋白（P-protein）即韧皮蛋白，位于筛管的内壁，当韧皮部组织受到损伤时，P-蛋白在筛孔周围累积并形成凝胶，堵塞筛孔以维持其他部位筛管的正压力，同时减少韧皮部内运输的同化物的外流。
转移细胞（transfer cells）在共质体-质外体交替运输过程中起转运过渡作用的特化细胞。
它的细胞壁及质膜内突生长，形成许多折叠片层，扩大了质膜的表面积，从而增加溶质内外转运的面积,能有效地促进囊泡的吞并，加速物质的分泌或吸收。
比集转运速率(specific mass transfer rate, SMTR) 单位时间单位韧皮部或筛管横切面积上所运转的干物质的数量。
韧皮部装载(phloem loading) 同化物从合成部位通过共质体或质外体胞间运输，进入筛管的过程。
韧皮部卸出(phloem unloading) 同化物从筛管分子-伴胞复合体进入库细胞的过程。
空种皮技术(empty seed coat technique，empty-ovule technique) 切除部分豆荚壳和远种脐端的半粒种子，并去除另半粒种子的胚性组织，制成空种皮杯。
短时间内，空种皮杯内韧皮部汁液的收集量与种子实际生长量相仿，此法适用于研究豆科植物的同化物运输。
源库单位(source-sink unit) 在同化物供求上有对应关系的源与库合称为源-库单位。
源强和库强源强(source strength)是指源器官同化物形成和输出的能力；库强 (sink strength) 是指库器官接纳和转化同化物的能力。
植物生理学6植物体内同化物的运输分配与信号转导
细胞壁与质膜向内伸入细胞质中， 形成许多皱折，或呈片层或类似囊 泡，扩大了质膜的表面，增加了溶 质向外转运的面积。
第十页，共81页。
转
环割
移
A 开始(kāishǐ)时；B 过一
(z
段时间后
hu
ǎn
yí) 细第十一页，共81页。
（2）长距离运输 (yùnshū)通过(tōngguò)
筛韧管皮（部主。要通道(tōngdào)，有P －蛋白）
相对性
（2）有机物运输的方向
由源到库。
第十四页，共81页。
4 有机物运输(yùnshū)的 速（1率）有机(yǒujī)物质的运输速度
有机物在单位时间(shíjiān)内的运输 距一离般约。为100cm/h。
（2）有机物质的运输率
单位时间内通过单位韧皮部横截面的数量，即 比集运量（SMT）或比集运量转运率（SMTR）。
第二十三页，共81页。
3 有机物运输(yùnshū)的动力
渗透动力 两 种
代谢动力
即依靠源库两端的同化物浓度差顺流 而下，这一过程不需要代谢能，是一 个物理过程
需要消耗代谢能的生理(shēnglǐ)过程。
解释有机物质运输机制的假说有三个
压力(yālì)流动学 渗透说动力
细胞质泵动学说
代谢动力
收缩蛋白学说
4 光合产物的分配(fēnpèi)与产量形成的关系
影响有机物质运输分配 的三个因素
源的供应 (gōngyìng) 能力
库的竞争能 力
运输系统的 运输能力
是指源的同化产物能否输出以 及输出多少的能力。“推力”。
与需求相一致。生长旺盛，代 谢强 的部位， 对养分竞争能力 强。“拉力”。
第五同化物运输
替运输过程中起转运过渡作用的特化细胞。 结构特征是：细胞壁及质膜内突生长，形成许多折叠 片层，扩大了质膜表面，增加溶质内外转运的面积。
2.长距离运输系统
(1).维管系统的组成与功能 组成：木质部、韧皮部、维管束鞘 功能：
物质长距离运输的通道；
（木质部运输水、无机营养物质；韧皮部运输同化物） 信息物质传递的通道，外源化学物质、病毒传递的通道； 两通道间的物质交换 （侧向运输）； 同化物的吸收、分泌、加工和储存； 机械支撑。
同 侧 运 输
库
横 向 运 输
去叶
功能叶之间无同化物供应关系 同化物和营养元素的再分配和再利用 衰老器官向幼年器官的转移、营养器官（茎叶）向 生殖器官（籽粒）的转移。 玉米-----------蹲棵；油菜、水稻等-----割倒后 延迟脱粒；适时施肥、灌溉、整枝、疏花疏果具 有实践意义。
控制同化物运输的若干措施
使用库（代谢库）：分生组织和幼嫩器官，其大部分输入 同化物用于生长。
贮藏库：贮藏器官（果实、块茎、块根）同化物用于贮藏。 同化物是否再输出 ： 可逆库（临时库，中间库） 不可逆库（最终库）
2. 源库关系
源是库的供应者； 库对源有控制作用； 库源两者相互依赖又相互制约；
源强有利于库强潜势的发挥； 库强则有利于源强的维持； 库小源大（供过于求）限制光合产物的输送分配，降低源的
4.韧皮部装载
韧皮部装载（phloem loading）：指光合产物从 叶肉细胞到筛分子---伴胞复合体（SE-CC）的 整个过程。（图） 装载途径：共质体途径 共质体-质外体-共质体替代途径
特点：1.逆浓度梯度进行； 2.需能过程； 3.具有选择性。
韧皮部装载的机理
第6章 同化物的运输与分配教学要求与思考题
第六章植物体内同化物的运输与分配一、教学基本要求（一）了解植物体内同化物的两种运输系统即短距离运输系统和长距离运输系统及其结构与功能；（二）了解韧皮部运输同化物的形式、方向与速率；（三）熟悉植物韧皮部装载、筛管运输和韧皮部卸出同化物的途径及运输机理；（四）掌握植物体内同化物的分配规律与调控技术，包括植物的源库关系、同化物运输分配或再分配的影响因素及其调控。
二、复习思考题（一）名词解释1. 代谢“源”(metabolic source)2. 代谢“库”(metabolic sink)3. 转运细胞(transfer cell)4. P- 蛋白(phloem protein)5. 压力流动假说(pressure flow hypothesis)1. 代谢源：指植物制造或输出有机物质的组织、器官或部位。
如成熟的叶片。
2. 代谢库：指植物接纳有机物质用于生长消耗或贮藏的组织、器官或部位。
如发育中的种子、果实等。
3. 转运细胞：又称转移细胞，是一种特化的薄壁细胞，内部富含细胞质和细胞器，细胞壁向内凹陷，使质膜沿细胞壁折叠，增大了吸收与分泌溶质的表面积，它主要分布在导管和筛管的两端，起着将溶质输出或输入导管与筛管的作用。
4. P- 蛋白：亦称韧皮蛋白，是被子植物筛管细胞所特有，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。
5. 压力流动假说：又叫集流假说，是德国植物学家M ü nch于1930年提出的。
该假说认为，从源到库的筛管通道中存在着一个单向的呈密集流动的液流（即集流），其流动的动力是源库之间的压力势差。
（二）问答题1. 简述压力流动假说要点和实验证据？答：压力流动学说也称集流学说，是德国植物学家Münch（明希）于1930年提出的。
该学说认为，从源到库筛管中存在着一个单向的呈密集流动的液流（即集流），其流动的动力是源库之间的压力势差。
具体来说，在源端（叶片），光合产物通过转运细胞源源不断地装入筛管细胞，浓度增加，吸水膨胀，使压力势升高，推动物质向库端流动；而库端（如块茎、块根）被运输物质不断卸出，并在贮藏器官贮藏，结果筛管细胞中溶质浓度下降，压力势亦随之降低。
同化物运输与分配的特点和规律
同化物运输与分配的特点和规律同化物运输与分配的特点和规律主要表现在以下几个方面：1. 组织方式：同化物运输与分配是一个复杂的生物化学过程，由多个细胞和组织协同完成。
通常情况下，同化物的运输和分配都需要通过细胞膜、细胞间隙等结构进行。
2. 优先级和方向性：同化物运输和分配有其独特的优先级和方向性。
例如，在植物中，光合产物的运输和分配通常优先满足生长点和果实等器官的需要，而不是根部等较低级的器官。
3. 反应速度：同化物的运输和分配速度主要由生物的代谢速率所决定，这也是生物体对同化物的需求量和供给量的重要影响因素。
4. 稳定性：同化物在运输和分配过程中具有一定的稳定性，例如，在植物中，叶片的光合作用可以持续数小时，产生的光合产物可以长时间稳定地分配到其他器官中。
5. 调控机制：同化物的运输和分配受到多种调控机制的影响，例如，植物中的根系释放生长素可以促进光合产物的向下分配，维持整个植物体的生长和发育。
总之，同化物运输与分配是生物体内一个复杂的生物化学过程，其规律和特点由多种因素共同决定。
对其深入研究可以为农业与生物科学领域提供重要启示。
6. 交互作用：同化物的运输和分配受到生物体外部环境的影响，例如，在植物中，温度、光照等因素都会对光合产物的分配产生影响。
7. 适应性：生物体对同化物的运输和分配具有一定的适应性。
例如，在极端的干旱环境下，植物可以通过减少蒸腾和韧皮组织的透性等方式减少水的流失，从而保证足够的水分供给来维持光合作用和同化物的运输和分配。
8. 区域性：同化物的运输和分配在不同的区域具有不同的影响和表现。
例如，在植物中，光合产物在根部具有阳性变化，在叶片中则具有阴性变化。
总之，同化物运输与分配的特点和规律与生物体的生理、形态、环境适应性等方面密切相关。
对其深入研究可以为生物学及其相关领域的发展提供重要的理论与应用基础。
植物体内同化物运输与分配
的能力， “生理约束” 。 可以用蔗糖合成酶和ADPG焦磷酸化酶
的活性衡量库活力或库强。
3、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。
A、源限制型 源小库大，疏花疏果 B、库限制型 库小源大，保花保果（环割） C、源库互作型（共同限制型） 同时增大源和 库。
库
叶
成熟叶 输出有机物 源
营养生长 贮存有机物 库 茎
生殖生长 输出有机物 源 夏季秋季 贮存有机物 库
根
春季
输出有机物
源
2、源和库的量度
（1）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：蔗糖磷酸合成酶和
果糖1,6二磷酸酯酶
（2）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 A、库容 是指能积累光合同化物的最大空间，
B、分配方向 ：土温高，向根运输多气温高， 向 顶部运输多
C、昼夜温差：晚上温度低，呼吸慢，同化物 消 耗少，积累更多糖分。新疆的水果甜，昼 夜
2、光照：
上；
光照促进有机物质的运输，白天＞晚
光照促进蔗糖的形成；
光合产生较多的ATP，有利于源端的装载。
3、水分：
缺水降低同化物的运输速率，主要原因： A、集流变慢 B、光合生产受到抑制
质外体装载
共质体装载
图5-4蔗糖在韧皮部装载机理
2、蔗糖装载机理
质外体
筛管分子伴胞复合体膜
共质体
蔗糖 H+ H+ K+
蔗糖 载体
ATPase
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伴随运输； (3)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
图 溶质穿过膜可编的辑被版 动转运与主动转运
14
3、交替途径
转移细胞（Transfer Cell ）
①以导管（vessel）为中心，富有纤维组织木质部；
②以筛管（sieve tube）为中心，周围有薄壁组织伴联 的韧皮部；
③多种组织的集合穿插与包围在两部中间。
共质体与质外体
特化、转变
两个管道——筛管可编与辑导版
16
管
维管形成层
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17
髓射线
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2)维管束（Vascular Bundle）功能
在共质体与质外体的交替运输过程 中，起运输过渡作用的一种特化细胞。
特征
细胞壁与质膜向内伸入细胞 质中，形成许多皱折，或呈片层 或类似囊泡，扩大质膜表面，增 加溶质向外转运的面积。
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15
（二）长距离运输----通过微管束
1)维管束（Vascular Bundle）组成 典型维管束外面被束鞘包围，内分三部分：
① 长距离运输通道
韧皮部---运输同化物
木质部---运输水和无机养分
② 信息物质传递通道
木质部
根部（细胞分裂素，脱落酸）
地上部
茎端（IAA） 韧皮部
向下极性运输
③两通道间的物质交换
水分和养分
木质部
侧向运输
韧皮部
④ 对同化物的吸收和分泌
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⑤ 同化物加工和储存 同化物--可卸至维管束中某些薄壁细胞内----合成淀
第六章 同化物的运输、 分配及信号的传导
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1
第六章 同化物的运输，分配及信号的传导
第一节 同化物运输的概况
第二节 同化物质运输的机理
第三节 光合同化物的相互转化
第四节 同化物的分配 第五节 同化物运输与分配的调控
第六节 植物体内的信号转导
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2
本章重点 1.基本概念：
源和库，P蛋白，转移细胞，筛管分子-伴胞复合体,
长
长距离运输
短
器官之间的运输，需要特化
的组织，主要是韧皮部。
交替运输
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（一）短距离运输
1、质外体途径 (apoplastic transport)
连续自由空间，靠自由扩散的 物理过程---快，易流失。
原生质粘度大，运输阻力大
2、共质体途径 (symplastic transport)
---慢，不易流失。 胞间连丝起重要作用（物质与信息通道）
磷酸三碳糖（叶肉细胞）
白天
胞质溶胶
晚上
葡萄糖状态 离开叶绿体
后转为蔗糖 ( 其他运输糖 )
2）叶肉细胞蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近（短距离）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可编辑版
25
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长距离运输----通过韧皮部
筛 筛管（主要通道）--有P－蛋白（韧皮蛋白）
管 分 子
通常伴胞—有叶绿体，胞间连丝少
种 类
转移细胞—胞壁内突，胞间连丝长且分支
伴
居间细胞---胞间连丝多，与邻近细胞（维 管束）联系，能合成棉子糖和水苏糖
胞
复 伴胞 合
韧体 皮 SE-
部 CC
生理 功能
1.为筛细胞提供结构物质－蛋白质； 2.提供信息RNA； 3.维持筛管分子间渗透平衡；
分三态：
正常态：旺盛生活细胞之间; 分子量 <1000
开放态：衰老薄壁细胞；高分子通过 封闭态：气孔保卫细胞，花粉等
3、交替途径
共质体与质外可体编辑间版 交替进行
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蒸腾流
质外体途径 共质体途径
共质体-质外体交替运输
胞间运输途径示意图
实线箭头---共质体途径，虚线箭头---质外体途径
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质外体与共质体间的运输
8
环割
正常物质流
蒸可汽编辑环版 割处理
处理后物质流 9
同位素示踪
➢①饲喂根 32P、35S
➢②饲喂叶 同化14CO2，追踪光
合同化物运输方向；
➢③注射 标记离子或有机物
注射器
特定部位
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二、同化物运输途径
短距离运输
指胞内与胞间运输---几个微
米---靠扩散和原生质吸收与
距
分泌来完成；
离
＝VCVC： ：流 浓速 (度 可gc编（ m 辑c版m h31） )
单位：g·cm-2·h-1
24
第二节 韧皮部运输的机理
（1）源端装载 包括三方面问题 （2）库端卸出
（3）源到库的运输动力
一、有机物在源端的装载（Loading ）
（一）装载途径 关键（ 3 步）：从“源”细胞装入筛管分子
1）叶绿体
蔗糖 主要形式
棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖（蔗糖衍生 物） 氨基酸，蛋白质，无机和有机离子
①蔗糖是非还原性糖，具有很高稳定性
优
②蔗糖溶解度很高---产生高自由能
点
③蔗糖运输速率很高
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蔗糖适于长距离运输
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研究同化物运输方法
收可集编辑伤版流液
7
蚜虫吻刺法 收集韧皮部汁液
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可编辑向版 顶
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四、同化物运输速率（Transport Rate）
（一）有机物质的运输速度 有机物在单位时间内的运输距离。 100cm/h
（二）有机物质的运输率
单位时间内通过单位韧皮部横截面的数量-----比集运量 （SMT）或比集运量转运率（SMTR）。
SMT＝ R单位时间内转移量的（ g物 h质 1) 韧皮部的横截 (cm 面 2) 积
韧皮部装载和卸出, 压力流动假说，源库单位，源强，
库强，信号转导, G 蛋白，钙调素，蛋白质磷酸化等
2.韧皮部运输机理
3.光合细胞中蔗糖合成与库细胞中淀粉的合成(简单了解)
4.同化物的分配规律和特点
5.影响同化物分配的因素
6.植物体内信号转导系统及基本途径
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3
第一节 同化物运输的概况
一、同化物运输形式
4.调节同化物向筛管的装载与卸出，
如转移细胞。
韧皮薄壁细胞
可能有储可编存辑和版 运输溶质、水的功能
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筛管分子 -伴胞复合体
SE-CC
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三、同化物运输方向
（一）代谢源与代谢库及其相互关系
1、代谢源
制造或输出
2、代谢库 接纳、消耗或贮藏
3、源－库关系
相对性
（二）有机物运输方向
向基
源
库 双向运输
粉----储存 中间库淀粉---水解再转运出去。
⑥ 外源化学物质以及病毒等传播通道
一些杀虫剂、灭菌剂、肥料以及病毒分子经两通道的传 输能产生周身效应。
另外筛管汁液中还有一些蛋白抑制剂，可抑制动物消化 道内的蛋白酶----筛管本身存在一定防卫机制。
⑦ 机械支撑 植物长高加粗----维管束有密切关系。
几十米—————一百多米高度树木