光合作用产物的运输分配和调控
第八章 光合作用和同化产物的运输、分配
271℃下进行)
c：量子效率接近1 由于速度快，散失的能
量少，所以其量子效率接近1 。
光合色素分为二类： (1) 反应中心色素(reaction centre pigments)， 少数特殊状态的、具有光化学活性的叶绿素a分子。 (2) 聚光色素(light-harvesting pigments)，又 称天线色素(antenna pigments)，只起吸收光能， 并把吸收的光能传递到反应中心色素，包括大部 分chla 和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素。
第八章 光合作用和同 化产物的运输、分配
1
本章内容
1 2 3 4 5 6 7
光合作用及生理意义
光合作用的细胞器——叶绿体
光合作用的机理 光呼吸 同化物的运输与分配 影响光合作用的因素
光合作用与作物生产
本章重点
1
光合电子传递和 光合磷酸化 C3途径、C4途径的异同
2 3
光合产物的形成、
运输及分配 光合作用与农业生产
内膜 磷脂和蛋白的比值是0.8（w/w）密度大(1.13g/ml),选择透性膜。CO2、 O2、H2O可自由通过；Pi、磷酸丙糖、双羧酸、甘氨酸等需经膜上的运转器 才能通过；蔗糖、C5、C7糖的二磷酸酯、NADP+、PPi等物质则不能通过。
2.基质及内含物
基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机 物，以及多种可溶性蛋白质等。
不溶水于，溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、 氯仿等。
通常用80%的丙酮或丙酮:乙醇:水(4.5:4.5:1) 的混合液来提取叶绿素。
光合产物的转运
光合产物的转运叶绿体利用光能将二氧化碳和水合成为葡萄糖，然后转化为蔗糖。
光合产物在源器官叶片中合成并经维管组织向库器官转运，经水解用于合成淀粉、蛋白质等有机物。
那么，光合产物是如何转运的？当光合作用完成时，在叶绿体中可以暂时合成淀粉，之后淀粉分解成磷酸丙糖（三碳糖），大部分以磷酸丙糖的形式运出叶绿体，磷酸丙糖再在细胞质基质中合成蔗糖，叶肉细胞以蔗糖的形式运出，也以蔗糖的形式通过韧皮部运送到其他器官。
蔗糖是光合作用的主要产物之一，也是植物体内光合产物运输和分配的主要形式。
共质体装载途径：蔗糖在植物叶片光合作用组织叶肉细胞中合成。
合成的蔗糖如果是通过胞间连丝从叶肉细胞直接转移到韧皮部传导细胞，就形成了共质体装载，进行长距离和短距离运输。
质外体装载途径：甘蔗光合作用叶肉细胞中合成的蔗糖已有一部分进入质外体空间，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖转运蛋白逆浓度梯度进入伴胞细胞，最后进了筛管。
运输：蔗糖在筛管内的运输是通过一种集体流途径进行的，受源库两侧SE－CC内渗透作用所形成的压力梯度所驱动。
库端蔗糖的共质体卸载：共质体卸载是利用细胞间的胞间连丝进行的。
胞间连丝的运输可以跨膜运输对能量的依赖，因此比跨膜运输具备更大的转运能力。
库端蔗糖的质外体卸载：为了维持蔗糖流动的动力梯度，蔗糖一部分通过胞间连丝运输到储藏薄壁细胞，另一部分直接卸载到储藏薄壁细胞的质外体空间后再通过载体蛋白转运到储藏薄壁细胞。
例、学习以下材料，回答(1)~(4)题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。
筛管是光合产物的运输通道。
光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC)，再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。
在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-C C。
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
同化物的运输与分配
蚜虫吻刺法
三、光合产物运输的方向与速度
运输方向: 运输方向:
向上 向下
由源到库
双向 横向
运输速度: 运输速度: 约100 cm•h-1
①不同植物各异 幼苗＞ ②幼苗＞老植株 白天＞ ③白天＞夜间
比集转运速率(specific mass transfer rate, 比集转运速率 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量。 面积上所运转的干物质的量。
4、功能叶之间无同化物供应关系 、
就不同叶龄来说， 幼叶产生光合产物较少， 就不同叶龄来说 ， 幼叶产生光合产物较少 ， 不但不向外运输， 而且还需要输入光合产物， 不但不向外运输 ， 而且还需要输入光合产物 ， 供自身生长用。 供自身生长用。 一旦叶片长成， 形成大量光合产物， 一旦叶片长成 ， 形成大量光合产物 ， 就向外 运输，此后不再接受外来有机物质。 运输，此后不再接受外来有机物质。 已成为“ 已成为 “ 源 ” 的叶片之间没有有机物的分配 关系，直到最后衰老死亡。 关系，直到最后衰老死亡。
一、压力流动学说(pressure-flow theory) 压力流动学说 二、胞质泵动学说(cytoplasmic pumping theory) 胞质泵动学说 蛋白的收缩推动学说(contractile protein theory) 三、P-蛋白的收缩推动学说 蛋白的收缩推动学说
压力流动学说
二、光合产物运输的形式
羽扇豆／ 烟 草／mmol L-1 羽扇豆／mmol L-1 主要运输形式: 主要运输形式 蔗糖 蚜虫吻刺法 460.0 490.0 蔗糖 （1）占90% ） 83.0 115.0 氨基酸 94.0 47.0 钾 （2）蔗糖 优点 5.0 4.4 钠 14.0 磷 溶解度很高(0℃ ①溶解度很高 ℃时，179g / 100ml水)。 水。 4.3 5.8 镁 是非还原性糖，很稳定。 ②是非还原性糖，很稳定。 2.1 0.16 钙 运输速率很高。 ③运输速率很高。 0.17 0.13 铁 ∴ 适于长距离运输 具有较高能量。 ④具有较高能量。 0.24 0.08 锌 pH 7.9 8.0
光合作用中的光合产物分配与物质转运的生物化学调控
光合作用中的光合产物分配与物质转运的生物化学调控光合作用是一种基本的生物化学过程，通过光合作用植物可以将光能转化为化学能，并产生光合产物，其中包括葡萄糖、氧气和多种有机化合物。
这些光合产物在植物体内通过物质转运进行分配，以满足植物不同组织和细胞的需求。
光合产物的分配与物质转运过程是通过一系列的生物化学调控机制来实现的，本文将就这些机制进行探讨。
一、光合产物的分配光合作用产生的光合产物主要有葡萄糖、氧气和多种有机化合物。
葡萄糖是植物的主要碳源，它在光合作用叶片中合成后，会通过物质转运到植物的不同部位进行分配和利用。
光合产物的分配受到植物内部的生物化学调控机制的影响。
一种调控机制是通过植物体内的激素来实现的。
激素是植物内部的信号分子，它们可以调节植物的生长、发育和代谢等生理过程。
例如，植物激素蔗糖在光合作用中产生后，会通过激素转运系统将部分蔗糖转运到其他组织和器官，如根、果实等地方。
这种激素调控机制可以帮助植物根据需求将光合产物有效地分配到不同的部位。
另一种调控机制是通过植物体内的信号传导通路来实现的。
植物体内存在着一系列的信号传导通路，它们可以调节植物的各种生物化学过程。
例如，光合作用产生的光合产物可以通过一种叫做“光信号转导通路”的机制进行调控。
在这个通路中，光合产物会作为信号分子触发一系列的反应，最终调节植物的生长和发育。
这种信号传导通路的存在可以有效地控制光合产物的分配，以满足植物组织和细胞的不同需求。
二、物质转运的生物化学调控物质转运是将光合产物从一个组织或细胞转运到另一个组织或细胞的过程。
物质转运可以通过多种方式来实现，例如细胞间隙转运、细胞膜转运和细胞质转运等。
细胞间隙转运是指物质通过细胞间隙中的空隙进行转运。
在光合产物的分配过程中，部分物质会通过细胞间隙进行转运，然后被吸收或者分泌到目标组织或细胞中。
这个过程受到多种因素的调控，如细胞间隙中物质的浓度、温度和环境pH值等。
细胞膜转运是指物质通过细胞膜来进行转运。
植物的光合产物分配
植物的光合产物分配植物是通过光合作用来合成有机物的，其中光合产物主要是葡萄糖。
一旦葡萄糖合成完成，植物需要对其进行分配，以满足自身生长和发育的需要。
植物的光合产物分配是一个复杂而精密的过程，涉及到多个器官、组织和细胞之间的协同作用。
本文将探讨植物的光合产物分配机制。
一、光合产物的分配路径植物光合产物的分配路径包括两个主要的通道：根部和地上部分。
根部是植物吸收和吸收水和营养物质的主要器官，根部对光合产物的需求相对较少。
因此，光合产物大部分会通过韧皮部中的维管束系统向地上部分输送。
在地上部分，光合产物主要分配到叶片、茎和果实等处，以满足植物的能量和营养需求。
二、光合产物在叶片的分配光合产物首先会在叶片内进行分配。
叶片是植物光合作用的主要场所，也是光合产物最多的地方。
在叶片中，光合产物主要通过韧皮部的维管束系统进行分配。
维管束分为两个部分：导管和细胞。
导管主要负责运输水分和溶解态的养分，而细胞主要负责储存和运输非溶解态的养分，如淀粉。
三、光合产物在茎的分配光合产物在叶片中进行了初步的分配后，会通过韧皮部的维管束系统进一步分配到茎的不同部位。
在茎中，光合产物主要被用于支持茎的生长和发育。
特别是在茎尖的分生组织中，光合产物会被用于细胞分裂和扩张，推动茎的延伸。
此外，光合产物还会被分配到茎的储存组织中，如块茎和鳞茎，在植物受到逆境或休眠期间提供能量和养分。
四、光合产物在果实的分配光合产物在植物的果实中也起着至关重要的作用。
果实是植物种子的发育和保护器官，需要光合产物来支持种子的形成和储存。
在果实中，光合产物主要被转化为蔗糖，并储存在果实的不同部位，如果肉和果皮。
这些储存的蔗糖会被用于提供种子的营养和能量，以便种子在适当的时机发芽和生长。
五、光合产物在根部的分配通过上述路径最后，光合产物也会分配到根部。
虽然根部对光合产物的需求相对较少，但在根部的韧皮部中仍存在着维管束系统，用于输送水分和营养物质。
因此，光合产物会通过维管束系统，进入根部的细胞和组织中，以提供营养和能量，维持根部的生长和发育。
[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。
植物生产中的同化产物转运与产量
植物生产中的同化产物转运与产量植物生产中的同化产物转运与产量是一个重要的研究领域，对于理解植物生长发育和优化农业生产具有重要意义。
植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，其中的同化产物需要在植物体内进行转运，以供给各个部位的生长和代谢需求。
本文将探讨植物生产中同化产物的转运方式及其对产量的影响。
一、同化产物转运的方式植物体内的同化产物主要包括光合产物和氮素化合物等。
这些产物需要通过植物体内的转运系统进行运输，以满足不同部位的需求。
1. 根部吸收和转运植物的根部是主要的营养吸收器官，通过根系吸收土壤中的水分、无机盐和一些有机物质。
这些吸收的物质经过根部的转运系统，通过根毛细胞向上运输到茎、叶和其他器官。
2. 维管束系统植物的维管束系统是同化产物运输的重要通道。
在茎和叶片中存在着复杂而分化的维管束结构，分为导管和木质部。
导管主要负责水分和所需养分的运输，而木质部则提供结构支持。
3. 伴胞体转运在植物叶片中存在着伴胞体，它与细胞间隙相连形成伴胞体复合体，通过伴胞体复合体进行物质的转运。
伴胞体转运主要用于光合产物如蔗糖的运输，将其从光合组织向其他非光合组织输送。
二、同化产物转运与产量关系的影响因素同化产物的转运方式直接影响植物的产量和生长发育状况。
以下是一些影响因素的讨论：1. 维管束结构维管束的结构和功能对同化产物的转运速率和效率起着重要影响。
结构合理、通道畅通的维管束能够有效地输送养分和水分，提高同化产物的转运效率，从而促进植物的生长和发育，增加产量。
2. 蔗糖运输蔗糖是光合产物中最主要的形式之一，其转运方式会直接影响产量。
伴胞体转运是蔗糖运输的重要方式，通过伴胞体通道将光合产物从叶片运输到非光合组织。
当伴胞体通道受到损伤或阻塞时，蔗糖运输受到限制，植物的产量可能会受到影响。
3. 植物激素调控植物激素在调控同化产物转运和分配过程中起着重要作用。
例如，生长素可以促进同化产物的分配到顶端生长点，从而促进茎长；而赤霉素则能促进同化产物向地下部位的转运，助于促进根系发育和营养吸收。
光合作用与植物的光合产物分配
光合作用与植物的光合产物分配光合作用是指植物通过吸收太阳能并利用其进行化学反应，将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这个过程在植物体内的叶绿体中进行，由光合色素颗粒提供光合作用所需的光能。
光合作用是维持地球上生命运转的重要过程之一，同时也是植物生长和发育所不可或缺的过程。
光合作用的产物分布在植物体内不同的器官中，以满足植物生理和生长发育的需求。
这些产物主要包括光合有机物、氧气和水溶性无机盐等。
首先，光合有机物是由光合作用产生的有机化合物，主要以葡萄糖为代表。
葡萄糖是植物体内的主要能量储备物质，在植物生长过程中起着重要的能量供应作用。
光合有机物在植物体内的分配是由光合产物的转运系统来实现的。
光合有机物在叶绿体内合成后，通过细胞间鞘带的连结运输到其他组织和器官。
其中，光照较强的部位，如叶片、嫩枝等，是光合有机物的主要积累地。
这一分配方式保证了植物体内的能量供应能够满足生长和代谢的需要。
其次，氧气是光合作用的副产品，通过气孔从叶片释放到大气中。
氧气是动物呼吸过程中不可或缺的气体，同时也为地球上的其他生物提供了巨大的生存条件。
植物通过光合作用释放的氧气起到了维持大气中氧气含量的重要作用，并且也与环境中二氧化碳浓度的调节密切相关。
最后，水溶性无机盐是光合作用产生的另一重要物质，主要包括钾、磷、镁、铁等元素。
这些元素在植物体内参与调节光合作用以及其他代谢过程的进行。
植物通过根系吸收土壤中的无机盐，并通过植物体内的导管系统分布到各个组织和器官中。
水溶性无机盐的分布在植物体内呈现较为均匀的特点，以适应植物全面发育的需要。
总结起来，光合作用是植物体内的一个关键过程，其产物的分配为植物的正常生理和生长发育提供了有力的支持。
光合作用产物的分布是由植物体内的转运系统实现的，其中光合有机物在光照较强的部位积累，氧气通过气孔释放到大气中，水溶性无机盐在植物体内呈均匀分布。
这种分配方式保证了植物能够根据自身需求合理利用光合产物，从而实现生长和发育的平衡。
光合作用产物的运输、分配和调控
在被子植物筛管中含有P蛋白（即韧皮部蛋白），它 具有各种形状，其作用可能是当筛管分子受损时堵塞 筛板孔，以防止韧皮部汁液外流。 筛管分子中还可形成胼胝质(callose)，它是一种β（1 －3）葡聚糖。当筛管分子受伤或有其它胁迫时（机 械刺激、高温等），胼胝质就会形成堵塞筛孔，把受 伤筛管分子与其它组织分开。多年生植物在越冬时也 可形成胼胝质，在春天又会重新溶解。
（1）、不同物质运输速率不同：同位素标记证明：蔗糖＞磷 酸根＞H2O （2）、荧光染料实验证明，在筛管中存在双向运输。 （3）、筛板孔有时阻塞。
因此又产生了一些其它学说，但都不完善。
胞质泵动学说 cytoplastic pumping theory 收缩蛋白学说 contractile protein theory
2.
韧皮部装载的途径 韧皮部装载存在二条途径：质外体途径和共质体途径
1)
质外体途径：蔗糖从叶肉细胞主动排入质外体，经质外体 运输后由质膜上的蔗糖/质子共运体主动吸收到伴胞和筛管 分子中。
2)
共质体途径：叶肉细胞中的蔗糖经胞间连丝而进入伴胞和 筛管分子中。
3. 筛管的卸载
1)、共质体途径 symplastic pathway
1.
运输途径：韧皮部
证据1：环割试验：
2.
运输的速度 约100cm/h，快于扩散速度，不同植物间有区别。
为了定量计算单位时间在单位韧皮部横切面运输干物质的量， Canny （ 1973 ） 提 出 了 一 个 “ 比 集 运 量 ” （ specific mass transfer，缩写为SMT）或“比集运量转运率”（SMTR）的概 念，即有机物质在单位时间内通过单位韧皮部横截面积运输 的数量，单位：g.cm-2.h-1。 大多数植物的SMTR为1~13 g.cm-2.h-1, 最高可达200 g.cm-2.h-1。
光合作用同化产物的运输与分配
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.1 植物内同化产物的运输
（3）运输方向 ❖ 短距或交替途径等进行的 细胞间物质运输。 ❖ 长距离运输:
木质部和韧皮部
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.1 植物内同化产物的运输
（4）运输的速率和溶质种类 ❖ 在筛管中运输的有机物:90%以上是糖类，其中又以磷 酸蔗糖为主。含氮有机物中，以氨基酸和酰胺为主要运输 形式。 ❖ 还有少量有机酸、维生素、植物激素等也可在韧皮部 中运输。
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.3 影响同化物运输的外界条件
❖温度 ：最适宜的温度在20—30℃之间 ❖水分 ：缺水光合作用降低，功能叶片同化物的输出量减少 ❖光照 ：功能叶白天输出率高于夜间 ❖矿质元素 ：P、K、B、N等
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.4 同化物质运输分配规律在园林植物生产上的应用
❖ 环割 ❖ 摘心 ❖ 修枝 ❖ 截根 ❖ 合理施肥和灌溉
*
园林植物生长发育与环境
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.2 同化物质的分配
（1）代谢源与代谢库
❖代谢源 ：制造并输出同化物的组织、器官或部位 ❖代谢库 ：消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位
（2）同化物质的分配规律 ——由源向库
❖优先供给生长中心 ：不同的生育期有不同的生长中心 ❖代谢库之间的竞争 ：生殖器官（果实>花） >营养器官（茎、叶>根） ❖就近供应 ❖纵向同侧运输 ❖可以再分配利用
*
光合作用同化产物的运输与分配
1.1 植物内同化产物的运输
植物运输的概观
（1）根由土壤吸收水分及矿物质。 （2）根与土壤空隙交换气体，根部吸入 氧气并释放二氧化碳。 （3）水分及矿物质在木质部中随木质液 由根部向枝系运输。 （4）蒸腾作用，水分由叶表面蒸发（大 部分经由气孔），在叶部创造出将木质液 往上拉的力量。 （5）叶片亦经由气孔交换气体，由此吸 入二氧化碳以提供光合作用所需的碳并排 出氧气。 （6）糖类在叶部经由光合作用产生。 （7）韧皮液经由韧皮部运输至根部及其 它不行光合作用的部分。
植物的光合作用有机物运输与分配详解演示文稿
水解需要很高的能量。
② 溶解度很高，在0℃时，100ml水中可溶解
蔗糖179g，100℃时溶解244％87g。
③ 运输速率很高。
以上几点决定了蔗糖适于长距离运输。
55％
21％
22 22
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23 23
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少数植物除蔗糖以外，韧皮部汁液还含有棉子 糖、水苏糖、毛蕊花糖等。
是指消耗或贮藏有机物的组织、器官或部位。
(幼叶、根、茎、花、果实、种子等)
使筛管恢复运输功能。
12 12
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伴胞：
➢每个筛管分子周围有一个 或多个伴胞，组成筛分子 伴胞复合体（ SE-CC复合
体）。
➢补充筛管分子功能的不足， 如合成蛋白质。
➢与筛管分子间有大量的胞间
连丝，可为筛分子运输ATP、
光合产物和蛋白质等必需物质。
➢类型：普通伴胞、传递细胞 和居间细胞。与装载途径有 关。
(四)有机物运输与分配的调控
1.代谢调节 2.激素调节
3.环境因素对有机物运输的影响
42 42
目前四十二页\总数四十七页\编于二十二点
（一） 代谢源和代谢库及相互关系 1. 代谢源(metabolic source)
概念
是指能够制造并输出有机物的组织、器官或部位。
（长成叶片）
2. 代谢库(metabolic sink)
筛管分子和伴胞来源于同一个形成层细胞的分裂。 伴胞通常具有浓的细胞质和大量的线粒体。
13 13
目前十三页\总数四十七页\编于二十二点
如何证明高等植物的同化物长距离运输 是通过韧皮部途径的？
植物光合产物的合理分配与利用
植物光合产物的合理分配与利用植物通过光合作用能够将阳光能转化为化学能，并产生丰富的光合产物。
然而，植物对于这些光合产物的分配与利用却需要一个合理的调控机制。
本文将探讨植物光合产物的合理分配与利用的重要性，并介绍几种常见的调控机制。
一、植物光合产物的合理分配意义重大植物光合产物主要包括光合固定的碳水化合物和氧气。
其中，碳水化合物是植物生长和发育的重要物质基础，同时也是植物与其他生物之间进行物质交换的重要媒介。
合理分配光合产物能够保证植物正常生长和发育，同时维持与周围环境的良好交互作用。
二、植物光合产物分配的调控机制1. 光合产物的转运与分配光合产物在植物体内通过细胞间隙和细胞膜进行转运和分配。
这一过程主要依赖于植物体内的细胞壁结构和细胞膜通透性。
植物通过细胞壁的选择性通透性和细胞膜上的运输蛋白来调控光合产物的分配过程。
例如，通过调控部分细胞壁的通透性，植物能够有选择地向需要养分的部分输送光合产物。
2. 光合产物的分配优先级在植物体内，光合产物的分配存在一定的优先级。
通常来说，植物会优先将光合产物分配到对生长和发育有较高需求的部分。
例如，光合产物可能更倾向于供给根系以支持吸收养分和水分的增长。
此外，也会优先将光合产物分配到新生器官和需要修复的部分，以促进植物整体的生长和恢复。
3. 光合产物的储存与释放植物将多余的光合产物储存起来，以备将来使用或调节植物体内的能量平衡。
储存形式主要包括可溶性糖类和淀粉等。
植物能够根据外界环境和自身需求来释放储存的光合产物。
例如，在光合产物供给不足或需求增加时，植物可以通过降解储存的淀粉来增加光合产物的供给。
三、合理分配与利用光合产物的意义合理分配与利用植物光合产物能够保证植物整体的生长和发育。
同时，这也对维持植物与周围环境之间的平衡起到重要作用。
1. 促进植物生长发育光合产物是植物生长和发育的重要供能物质。
合理分配光合产物能够满足植物各个部分的需求，从而促进植物正常的生长和发育。
光合作用产物分配的一般原则和规律有
光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
这一过程是生物界中最为基础和重要的化学反应之一，不仅是植物生长的关键，也是维持地球生态平衡的基础。
在光合作用中，产生的葡萄糖和其他有机物质是植物生长、代谢和繁殖的重要物质，光合作用产物的分配是植物生命活动的重要方面。
关于光合作用产物分配的一般原则和规律，我们可以从不同角度来进行深入探讨。
一、生长发育和代谢需求在光合作用后，植物会将产生的葡萄糖和其他有机物质，分配到不同的组织和器官中，以满足其生长发育和代谢需求。
通常来说，叶片是光合产物最主要的储存器官，在充足的养分条件下，大部分的光合产物会被储存在叶片中，并在需要时被输送到其他部位。
二、生殖和储存器官需求植物的生殖和储存器官，如种子、果实、块茎等，也是光合产物分配的重要去向之一。
在植物生长发育的不同阶段，这些器官对光合产物的需求量也会有所不同。
植物在开花结果期，会将大部分光合产物分配到果实中，以满足种子的发育和成熟所需的养分。
三、环境和外部条件的影响除了植物自身的生长发育和代谢需求外，外部环境和条件也会对光合产物分配产生影响。
养分、水分、光照、温度等因素都会直接影响植物对光合产物的分配方式和比例。
四、光合产物分配的调控机制植物通过内部的调节机制来控制光合产物的分配，包括激素的调控、养分转运的调节、光信号和温度信号的传递等。
这些调控机制会根据不同的生长环境和生理状态而发生变化，从而使植物能够更有效地适应外部环境的变化。
个人观点和理解从上述对光合作用产物分配的一般原则和规律的探讨中，我们可以看出，光合作用产物分配是一个复杂而又精密的调控过程，既受内部因素的调节，也受外部环境的影响。
对于我来说，这一主题的深度和广度远远超出了我以往的理解范围，通过本文的阐述，我对光合作用产物分配这一主题有了更为全面、深刻和灵活的理解和认识。
在以后的学习和研究中，我将更加关注植物生长发育和代谢过程中光合产物分配的调控机制，以及外部环境对光合作用产物分配的影响，以期能够更深入地探讨和理解这一重要的生物学原理。
光合作用调控技术
光合作用调控技术光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这一过程在植物生长和发展中起着至关重要的作用。
然而，在某些情况下，光合作用的产物可能不太符合植物的需求，或者有时光合作用并不能满足植物的需求。
因此，通过调控光合作用的过程来提高植物生长和产量已成为科学家们关注的热点领域。
本文将介绍光合作用调控技术的相关研究和应用。
一、提高光合作用效率要提高植物的光合作用效率，最关键的就是提高光能的利用率和光能转化为有机物质的效率。
科学家们通过研究光合机制和调控因子，开展了一系列的研究工作。
1. 光合酶的调控光合作用中最关键的酶是光合酶，它能够催化光合作用的化学反应。
科学家们通过调控光合酶的活性和功能，提高了光合作用的效率。
例如，研究人员利用基因编辑技术，改变光合酶的结构和功能，使其更适应不同的环境和物质需求。
2. 光合色素的优化光合色素是植物中吸收光能的关键分子。
通过优化光合色素的结构和组合，可以提高光合作用的效率。
科学家们通过基因编辑和基因组学研究，发现了一些新的光合色素，并成功地将其应用于植物中，提高了植物光合作用的效率。
二、调控光合作用产物的分配除了提高光合作用的效率，科学家们还研究如何调控光合作用产物的分配，以满足不同的需求。
1. 碳分配的调控碳分配是光合作用产物在植物体内的分配过程。
科学家们通过调控光合作用相关基因的表达和功能，以及控制植物体内的激素水平，实现了对碳分配的精确调控。
这项技术不仅可以提高植物的生长速度和产量，还可以优化植物的产品性质。
2. 能量分配的调控光合作用产生的能量不仅用于合成有机物质，还用于维持植物体内的生理功能。
科学家们通过调控能量在植物体内的分配，提高了植物对不良环境和病原体的抵抗力，同时也提高了植物的生长速度和生产力。
三、光合作用调控技术的应用光合作用调控技术不仅在农业生产中有着广泛的应用，还在生物工程、生态保护和能源领域发挥着重要作用。
1. 农业生产中的应用通过调控光合作用，可以提高作物的抗逆能力、品质和产量。
植物生理学：第六节 光合产物的运输和分配
• 同位素示踪法 14C， 15N，32P等
通过向甜菜叶 片供应14CO2， 光合作用10分 钟后，放射性 活性（黑色） 出现于叶柄基 部
二、 韧皮部运输的特点
1 韧皮部物质运输的方向
• 代谢源(源，Source)：提供同化产物的器官 • 代谢库(库，Sink)：消耗或贮存同化产物的器官 • 源 与库的相对关系：
有机酸共同维持筛管汁液的离子平衡；阴离子中不含NO3－
• ATP：0.24-0.36 mg/L,说明运输过程需要能量供应 • 植物激素：运输过程伴有信息传递
三、 韧皮部运输的机制
1 韧皮部装载 光合产物从成熟叶片的叶肉细胞叶
绿体转运到 筛管分子的过程
• I, 光合作用形成的G-3-P由叶肉细胞叶绿体中转运到细胞质中，形成• E. MÜ ch (1930)首次提出 压力流学说(pressureflow): 韧皮部中物质流沿着膨压梯度由源移动到库
收缩蛋白学说
• 筛管中含有大量的P－蛋白（phloem protein, P-protein）
• P－蛋白遍布于筛管中， 在一些植物中形成丝网 状或交织的管状
• 不同的生长中心， 对同化物的竞争力 不同：一般，生殖高
于营养器官，地上部 高于地下部，主茎幼 叶高于分蘖
B， 叶层分工，就近运输
2，同化物的分配与产量形成
提高产量的重要措施之一：促使更多的光合产物运 入经济器官
决定光合产物向经济器官分配的三要素： • 输出器官（源）的动力： 决定于叶片光合能力的高低 • 输入器官（库）的拉力（特别重要）： 决定于经济器官吸收同化物能力的高低 • 输导组织的通畅： 维管组织的分布与通畅，影响维管呼吸和运 输的因素均会影响同化物的运输
的速率基本与韧皮部内物质运输的速率相似
光合同化物运输
光合同化物运输光合同化物运输是植物体内的重要生理过程，它涉及到植物体内光合产物的合成、传输和分配。
光合同化物主要包括光合产生的有机物质如葡萄糖、淀粉、脂肪等，这些物质通过植物体内的细胞和组织系统进行运输和分配，以满足植物不同部分的需求。
光合同化物运输的过程可以分为三个阶段：合成、传输和分配。
首先，在光合作用过程中，植物通过叶绿素和其他相关酶的参与，将二氧化碳和水转化为光合产物如葡萄糖和氧气。
这个合成过程是在叶绿体中进行的，葡萄糖等光合产物被合成后，需要被转运到植物的其他部位供能源和结构物质需要。
其次，光合产物的传输是通过植物体内的细胞和组织系统进行的。
植物体内有一套专门的传输系统，主要包括维管束和伴细胞。
维管束由导管和木质部组成，导管主要负责水分和无机盐的传输，木质部负责光合产物的传输。
伴细胞则是在光合产物传输过程中提供能量和调节传输的重要细胞。
通过维管束和伴细胞的协同作用，光合产物被顺利地从光合组织向非光合组织传输。
最后，光合产物在植物体内被分配到不同的器官和组织，以满足它们的能量和物质需要。
在植物体内，光合产物主要分布在果实、种子、茎、根等部分。
这些部分在不同的生理阶段或环境条件下对光合产物的需求有所不同，因此，植物会根据需求将光合产物优先分配到较为需要的部分。
这样就实现了植物体内光合产物的合理利用和分配。
总的来说，光合同化物运输是植物体内光合产物合成、传输和分配的重要过程。
它保障了植物体内光合产物的有效利用和合理分配，进而维持植物体内的能量平衡和生理功能。
通过深入研究光合同化物运输的机制和调控，可以为植物的生长发育和产量提高提供理论和实践指导。
植物的光合作用和光合产物运输
植物的光合作用和光合产物运输光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为光合产物的过程，光合产物包括葡萄糖和氧气。
光合作用是地球上最重要的能源转化过程之一，也是维持生物圈稳定的关键过程之一光合作用大致分为两个阶段：光反应和暗反应。
在光反应中，光能被植物的叶绿素吸收并被转化为化学能。
光能激发了叶绿素中的电子，这些电子被转移给电子接受者，从而产生了高能的电子传递链。
在这个过程中，光能被转化为ATP和NADPH，也就是植物进行代谢所需的能量和还原剂。
在暗反应中，也被称为卡尔文循环，植物利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为葡萄糖。
首先，二氧化碳与一种五碳化合物（RuBP）反应，生成一个六碳化合物。
这个六碳化合物分解成两个三碳的化合物，然后在一系列酶催化下，经过一系列反应生成葡萄糖。
通过光合作用，植物不仅能够将光能转化为化学能，而且能够将二氧化碳转化为有机物质，进而为生物圈的能源供给和碳循环起到重要作用。
光合产物的运输是指植物将光合产物从光合组织运输到非光合组织的过程。
光合产物主要包括葡萄糖、蔗糖和淀粉。
在光合产物的运输中，主要依赖于植物体内的细胞间隙系统和细胞内的贮藏空间。
在叶子中产生的光合产物首先被输送到叶脉中的筛管中。
筛管是一种植物细胞的管状结构，可以将产物通过细胞间隙系统运输到其他部分，比如茎和根。
筛管内的运输过程主要依赖于两种力：压力流和负压流。
压力流是指髓束压力将光合产物从源叶向非光合组织输送的过程。
在光合产物从叶子源到非光合组织中的目的地之间，产生了一个压力梯度。
光合产物被转运到压力较低的目的地，然后在目的地被转化为非光合产物。
负压流是指光合产物通过叶片的吸引作用从源叶直接输送到非光合组织。
这种运输方式主要依赖于叶片和非光合组织之间的负压，负压可以通过水分蒸发和根部吸水来维持。
此外，植物还利用淀粉作为光合产物的贮存形式。
淀粉以颗粒的形式储存在植物细胞内。
当光合产物在源叶中过剩时，它们被转化为淀粉并储存在非光合组织中。
植物的光合产物转运
植物的光合产物转运植物的光合产物转运是指植物在进行光合作用后，通过一系列的运输过程将产生的有机物质从叶片传输到其他部位，以供植物生长和维持生命活动所需。
这一过程涉及到多种物质和结构的相互作用，对于植物的生长发育和生存至关重要。
本文将从光合作用的基本原理、光合产物的类型和转运方式等方面进行探讨。
一、光合作用的基本原理光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
在光合作用中，植物通过叶绿体中的叶绿素等色素吸收太阳光能，并将其转化为化学能，用于合成有机物质。
光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。
在光反应中，光能被捕获并用于合成能量富集的化合物ATP和还原剂NADPH；而在暗反应中，植物利用这些能量和还原剂来将二氧化碳还原为葡萄糖等有机物质。
二、光合产物的类型光合作用产生的主要有机物质包括葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质等，其中葡萄糖是最为重要的产物之一。
葡萄糖是植物的主要能量来源，也是其他有机物质的合成底物。
在光合作用中，少部分葡萄糖会直接通过转运方式被运输到非光合组织进行消耗，而大部分的葡萄糖则会在光合组织中被进一步转化为淀粉并储存起来，以供夜间或其他时期的能量需求。
三、光合产物的转运方式植物中光合产物的转运主要依赖于细胞间连通系统和细胞内转运系统，包括寻常木质部（XYL）和维管束组织、韧皮部（Phloem）等。
这些组织通过导管元件和伴细胞等结构来进行物质的传输。
1. 寻常木质部（XYL）和维管束组织：这是植物中主要负责水分和无机营养物质的传输的组织。
通过植物的根系吸收的水分和无机盐等可以通过土壤——细胞——根——茎——叶的路径进入到叶片中，并被用于光合作用的进行。
2. 韧皮部（Phloem）：韧皮部是植物体内主要负责光合产物转运的组织。
在韧皮部中，主要存在两类细胞，分别是筛管细胞和伴细胞。
筛管细胞具有孔板，通过孔板与伴细胞相连，形成筛管-伴细胞复合体，起到光合产物的传输通道。
光合产物主要以葡萄糖和蔗糖的形式运输，而蔗糖在运输过程中是最为常见的。