第五章同化物的运输
第五章植物体内同化物运输与分配
➢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
➢库容 是指能积累光合同化物的最大空间，
“物理约束”。
➢库活力 是指库的代谢活性和吸收同化物的能
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
一、源和库的关系
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。
➢部分含有植物内源激素
第二节 韧皮部装载
同化物从合成部位进入筛管的过程。
一、装载的途径
➢ 1 质外体途径： ➢ 2 共质体途径：
韧皮部装载途径示意图 粗箭头示共质体途径 细箭头示质外体途径
二、装载机理 1 装载的途径与所运输糖的形式有关 • 质外体途径：伴胞类型为普通伴胞或转 移细胞 • 共质体途径：伴胞类型为居间细胞
第五节 同化物的分配与控制
同化物主要指光合产物，它向各个器官的 运输与分配直接关系到植物体的生长和经济产 量的高低。
经济产量 =生物产量×经济系数
经济系数：是指有机 物质在经济器官中的 分配比例。
一、源和库的关系
1 源与库是相对的，不 是一成不变的
幼叶 输入有 库
叶
机物
成熟叶 输出有 源 机物
营养 贮存有 库
四、影响有机物运输的环境因素
2 光照：
光照促进有机物质的运输，白天＞晚上 ➢ 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： ➢ 集流变慢 ➢ 光合生产受到抑制
四、影响有机物运输的环境因素
4 矿质元素： • 主要是N、P、K、B
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。
生理-同化物运输
生理-第五章同化运输（P152）
一、名词解释：
二、选择题：
1. 植物体内有机物运输的主要形式为（）
A.蔗糖
B.果糖
C.葡萄糖 D .核糖
或：大部分植物筛管内运输的光合产物是（）。
A．山梨糖醇 B．葡萄糖 C．果糖 D．蔗糖
三、判断题
( ) 1、叶片制造的光合产物首先分配给距离近的生长中心。
（）2.韧皮部筛管是同化物运输的主要通道，用吻针刺穿筛管，流出的汁液中浓度最高的糖是葡萄糖。
（）3.高等植物的同化物长距离运输是通过韧皮部途径，而水分运输是通过木质部途径。
（）4.导管运输的物质主要是水分和无机盐；筛管主要运输的是葡萄糖；
（）5、在韧皮部筛管汁液中浓度最高的溶质是氨基酸。
（）6、随着生育期的改变，同一叶片可由代谢库转变为代谢源。
（）7. 在生产实践中，疏花疏果可以提高产量，其机制在于解决了“源大库小”的问题。
补充题：( )玉米接近成熟时,将其连杆带穗收割后堆放,则茎杆中的有机物仍可继续向籽粒中输送对籽粒增重作出贡献。
四、填空题
1.有机物运输的总方向是从_ __到 __。
2、证明植物同化物长距离运输通道是韧皮部的实验是。
韧皮部里的同化物含量最多是。
同化物的分配原则是优先分配给。
3、补充题：用和法可以证明，植物体内同化物长距离运输的途径是韧皮部筛管。
同化物分配的总规律是由到，并具有以下的特点：（1）优先，（2）就近，同侧。
4、补充题：解释筛管长距离运输同化物的学说当中，较受人们重视的是德国明希提出的。
五、简答题
补充题：
1．试述同化物分配的一般规律。
植物生理学习题大全——第5章植物同化物的运输
第五章植物同化物的运输一. 名词解释P-蛋白(P-protein)：亦称韧皮蛋白(phloem-protein)，是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质，可以利用ATP的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。
胞间连丝(plasmodesmata)：连接两个相邻细胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输能力。
韧皮部装载(phloem loading)：指光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
韧皮部卸出(phloem unloading)：装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞。
输出(export)：糖分和其他溶质从源运走的过程。
运输速率(velocity)：单位时间内物质运输的距离，用m/h或m/s表示。
集流运输速率(mass transfer rate)：单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2•h)或g/(mm2•s)表示。
有机物质装载(organic matter loading)：指同化物从筛管周围的叶肉细胞装载到筛管中的过程。
有机物质卸出(organic matter unloading)：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。
共质体(symplast)：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝连成一体，构成共质体。
质外体(apoplast)：质体是一个连续的自由空间，包括细胞壁、细胞间隙、导管等。
质外体途径(apoplast pathway)：糖从某些点进入质外体到达韧皮部的过程。
共质体途径(symplast pathway)：糖从共质体经胞间连丝到达韧皮部的过程。
运输糖(translocated sugar)：由光合作用形成的磷酸丙糖进一步形成的糖，如蔗糖和水苏糖。
代谢源(metabolic source)：指产生和供应有机物质的部位与器官。
代谢库(metabolic sink)：指贮藏与消耗有机物质的部位与器官。
配置(allocation)：指源叶中新形成同化物转化为贮藏利用和运输用。
植物体内同化物的运输与分配
提高烟叶的产量，通常要在开花后打掉花头等。
2. 长距离运输
筛管分子---伴胞 (SE—CC)复合体
概念
P—蛋白(韧皮蛋白): 指存在于筛管中的蛋白
质，主要位于筛管的内壁。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。
胼胝质
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。
库控制源的制造和输出
二. 有机物分配的规律
概念
1. 按源库单位进行分配
植物体内供应同化物的叶片（源）与接
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
(2)库限制型 库小源大，产量限制因素: 库的接纳能力低 ，结实率高且饱满，但粒 数少，产量不高。
(3)源库互作型 产量由源库协同调节， 可塑性大。只要栽培措施得当，容易获得 较高的产量。
四. 有机物运输与分配的调控 1. 膨压 （1）卸出 快， 库组织同化物利用快， 库 的膨压 下降， 传递到源，引起韧皮部转载 增加。
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。
图6-2 树木枝条的环割 a. 开始环割的树干；b.经过一段时间的树干
第五章植物同化物和次生代谢物
•
单位时间转送干物质量（ g ）
• SMT(R)=
＝ g/cm2.
h
•
韧皮部横截面积（ cm2 ）
• 衰老叶片向幼叶转移同化物 • 成熟期茎秆向籽粒转移同化物 • 营养器官向生殖器官转移同化物 • 以收获后的垛放为例
第 5 节 影响同化物运输和分配的因 素
图 5-27 空种皮法研究 同化物运输影响因素
• 5.1 内因 • 1. 源强度和库容量
. • 都高，运输快 .
• 2. 源中糖和 ATP 含量 : 都足↑，运输↑ .
• 2. 光 : 光↓， Pn↓ ， S↓ ，可输出 产 物↓
• 大多情况 , 白天输出 > 晚上 .
• 3. 温度： 最适 20-30℃. T↓ ，运输↓ . 呼吸↓，能量↓， Pn↓, 可运产物↓，韧 皮液粘度↑，胼胝质 ↑ .
• T 过高，运输↓ ; 呼吸消耗↑， Pn↓ ， 可运产物↓，胼胝质 ↑ ↑，转运体活性 下降 .
第 5 章 植物体内同化物运输分 配 和次生物代谢
重点提示
• 1. 细胞区室化，同化物运输系统 • 2. 韧皮部装卸 • 3. 同化物分配 • 4. 影响同化物运输与分配的因素 • 5. 植物主要次物质种类及合成
第 1 节 细胞区室化与同化物运输系 统1 、区域 化
图 5-1 植物细胞的区域化示意图（引自 Buchanan 等， 200
is ）
• 推动韧皮液流动的动力在于“源”“库”两端 的压力差。渗透计 A 不断装入溶质，
第五同化物运输
光合效率； 质量作用原理 库大源小（供不应求）超过源的负荷能力造成强迫 输送分配， 引起库的部分空瘪和叶早衰。 生化反馈（图）
生产上，必须源，库供求平衡，流畅通。 “开源节流”
源库单位：
同化物在供 求上有对应 关系的源与 库以及二者 之间的输导 系统。
果
源库单位具 有可变性
补 偿 调 节
供应者
(2).光 （有利于物质运输）
促进运输速度， 一般白天同化物运输量>夜晚； 光质影响运输速度 ， 红光、兰光促进运输； 光提高同化物对老叶及根的分配。
(3).水分
干旱： 植株光合速率降低20%； 同化物输出的比例并不减少，削弱对其他库的分配； 基部叶片与根系易于衰老、死亡。 多糖水解是受旱植物的典型特点；
压力流动学说遇到的两大难题：
1. 筛管细胞内阻力很大，要保持很快的流速，压力势差不够大； 2.不能解释双向运输。
筛管，集流
库
源 ★
(2)．其它假说
细胞质泵动学说：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。 可解释同化物的双向运输问题。
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。
(2).物质运输途径
研究方法 环割试验+同位素示踪法； 14CO2示踪一放射自显影技术。
(4).矿质元素
N：C/N平衡 缺N： 植株叶片早衰； N过多：植株徒长，贪青晚熟 P： 作物，果树开花成熟期喷KH2PO4能增产。 棉花开花期喷3%过磷酸钙，能减少幼铃脱落。 B： 糖硼复合物是极性分子 ，有利于通过质膜，促进糖运输。 棉花开花期施0.01-0.05%H3BO4减少脱落。
《植物生理学》第五章植物体内同化物的运输与分配复习题及答案
《植物生理学》第五章植物体内同化物的运输与分配复习题及答案一、名词解释1. 代谢源与代谢库：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。
2. 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。
3. 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。
4. 运输速度：单位时间内被运输物质所走的距离，常用单位：m／hr表示。
5. 运输速率：单位时间内被运输物质的总重量，常用单位：g／hr表示。
它不只受运输速度的影响，也与物质运输通过的横切面积大小有关。
6. 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。
7.极性运输：只能从形态学的一端运向另一端的运输，如生长素的运输，只能从形态学的上端运向形态学的下端，而不能从形态学下端运向上端。
8. 共质体运输(symplastic transport)：物质在共质体中的运输称为共质体运输。
9. 质外体运输(apoplastic transport)：物质在质外体中的运输称为质外体运输。
10. 同化物的装卸：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流入到库细胞的过程。
已有许多实验证明，同化物质进入筛管和流出筛管是一个主动过程，故称为装载卸出。
11. 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。
植物生理学习题大全——第5章植物同化物的运输
第五章植物同化物的运输一. 名词解释P-蛋白(P-protein)：亦称韧皮蛋白(phloem-protein)，是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质，可以利用ATP的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。
胞间连丝(plasmodesmata)：连接两个相邻细胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输能力。
韧皮部装载(phloem loading)：指光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
韧皮部卸出(phloem unloading)：装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞。
输出(export)：糖分和其他溶质从源运走的过程。
运输速率(velocity)：单位时间内物质运输的距离，用m/h或m/s表示。
集流运输速率(mass transfer rate)：单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2•h)或g/(mm2•s)表示。
有机物质装载(organic matter loading)：指同化物从筛管周围的叶肉细胞装载到筛管中的过程。
有机物质卸出(organic matter unloading)：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。
共质体(symplast)：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝连成一体，构成共质体。
质外体(apoplast)：质体是一个连续的自由空间，包括细胞壁、细胞间隙、导管等。
质外体途径(apoplast pathway)：糖从某些点进入质外体到达韧皮部的过程。
共质体途径(symplast pathway)：糖从共质体经胞间连丝到达韧皮部的过程。
运输糖(translocated sugar)：由光合作用形成的磷酸丙糖进一步形成的糖，如蔗糖和水苏糖。
代谢源(metabolic source)：指产生和供应有机物质的部位与器官。
代谢库(metabolic sink)：指贮藏与消耗有机物质的部位与器官。
配置(allocation)：指源叶中新形成同化物转化为贮藏利用和运输用。
植物生理学习题大全第章植物同化物的运输
植物生理学习题大全第章植物同化物的运输The following text is amended on 12 November 2020.第五章植物同化物的运输一. 名词解释P-蛋白(P-protein)：亦称韧皮蛋白(phloem-protein)，是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质，可以利用ATP的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。
胞间连丝(plasmodesmata)：连接两个相邻细胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输能力。
韧皮部装载(phloem loading)：指光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
韧皮部卸出(phloem unloading)：装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞。
输出(export)：糖分和其他溶质从源运走的过程。
运输速率(velocity)：单位时间内物质运输的距离，用m/h或m/s表示。
集流运输速率(mass transfer rate)：单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2h)或g/(mm2s)表示。
有机物质装载(organic matter loading)：指同化物从筛管周围的叶肉细胞装载到筛管中的过程。
有机物质卸出(organic matter unloading)：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。
共质体(symplast)：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝连成一体，构成共质体。
质外体(apoplast)：质体是一个连续的自由空间，包括细胞壁、细胞间隙、导管等。
质外体途径(apoplast pathway)：糖从某些点进入质外体到达韧皮部的过程。
共质体途径(symplast pathway)：糖从共质体经胞间连丝到达韧皮部的过程。
运输糖(translocated sugar)：由光合作用形成的磷酸丙糖进一步形成的糖，如蔗糖和水苏糖。
代谢源(metabolic source)：指产生和供应有机物质的部位与器官。
第5章 植物体内同化物运输与分配
第五章植物体内同化物运输与分配一、名词解释（写出下列名词的英文并解释）区隔化生长中心源库单位代谢源代谢库糖和质子共运输转运细胞二、填空题11植物体内的碳水化合物，作为运输形式的主要是，作为贮藏形式的主要是，作为结构物质主要是。
22木质素等酚类物质的生物合成与细胞内的代谢途径有关。
33乙醛酸体是进行代谢的细胞器，它主要出现在种子萌发过程中。
44油料种子萌发时，其脂肪转变成糖首先经过和途径，这时细胞内形成了许多与此代谢途径有关的细胞器。
55胞间连丝是由和构成的通道。
胞间连丝的数量多，直径大，则有利于系统的运输。
66P-蛋白是分布在内的一种运输性蛋白，它是被子植物特有的。
77在同化物长距离运输中，碳水化合物主要是以形式进行的，而含氮物质是以形式进行的。
88韧皮部运输的碳水化合物主要是，其他种类的物质则有、和等。
99筛管计液中，阳离子以K 最多，阴离子以Pi 为主。
1010筛管内运输的含氮化合物，主要是以硝酸盐和含氮有机物的形式运输的。
1111代谢源是指的部位，代谢库是指的部位。
1212环割试验证明有机物是通过运输的，这种方法应用于果树的枝条上可促进。
1313在禾谷类植物抽穗期，如剪去部分麦穗，叶片的光合速率将；若剪去一部分叶片，保留下来的叶片的光合速率将。
1414影响同化物运输的植物因素主要有、和。
1515影响韧皮部同化物运输的环境因素主要是、和。
1616温度过高或过低均可导致筛管内形成胼胝质而使有机物的运输受阻。
1717胼胝质是容易在里形成的一种化合物。
1818在夜温高、昼夜温差小的地区，小麦叶片衰老的速度，灌浆的天数，穗粒重。
1919在夜温较低、昼夜温差较大的地区，小麦叶片功能期，灌浆的天数，植株衰老，穗粒重。
2020一般说来，在昼夜温差很小的地区，瓜果的含糖量。
2121昼夜温差大，有机物呼吸消耗，禾谷种子的千粒重。
2222同化物在植物体内的运输分配规律有、、和。
2323在必需元素中，与同化物运输有关的元素是、、。
植物生理学课件第五章 同化物的运输
质外体途径 共质体途径
两条途径交替进行，互相转换，相辅相成。
一、质外体途径装载
质外体：指物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续 系统。
质外体途径：指水分和溶质的运输只经过胞壁而不经过任何 膜的途径。
质外体是一个开放连续空间，没有屏障，运输是物理性被动 运输，速度很快。
甜菜和蚕豆有质外体运输。 甘蔗细胞和自由空间的蔗糖浓度随环境（抑制剂、温度）改
二、共质体途径装载
共质体系统：由胞间连丝将细胞原生质体联系起来的连续系统。 共质体途径：胞间连丝把木质部和韧皮部的汁液从一个细胞运
送到另一个细胞的途径。
南瓜叶鞘薄壁细胞与伴胞之间有大 量胞间连丝，它的运输糖主要是水 苏糖。当水苏糖被14C标记后，自 由空间不出现14C-水苏糖，说明该 组织的装载主要走共质体途径
连丝微管和质膜之间形成胞质套筒或胞质环带， 连丝微管和孔的质膜之间有球形蛋白。
有的组织中球形蛋白之间由它的类轴丝状蛋白 相联系，把套筒分隔成8-10个微通道，也是胞 间连丝内部的输导途径之一。
胞间连丝
裸子植物的筛管是筛胞，也呈细长筒形，长达1 mm， 筛胞中没有P-蛋白。
由于筛胞中没有通道连接，因此裸子植物同化机制与被 子植物可能不同。
将能在共质体移动却不 能跨膜的荧光染料注射 到薄荷叶细胞，染料可 以从叶肉细胞移动到小 叶脉，说明这些植物叶 片具有共质体连续性。
细脉的伴胞和传递细胞质外体只运输蔗糖，而共质体除 此之外还可以运输棉子糖和水苏糖，还要经过居间细胞。
不同位置的筛分子汁液成分不同，说明不同糖分运输有 选择性。
此外，筛分子-伴胞复合体的渗透势大于叶肉细胞。 针对糖分运输选择性和逆浓度梯度积累的现象，出现多
聚体-陷阱模型。
第五章 植物同化物的运输
优先分配到生长中心和代谢中心
就近供应，同侧运输
3.1 同化产物卸出途径 共质体途径和质外体途径。
①共质体卸 出（通过胞 间连丝）； ②③质外体 卸出。
3.2 依赖代谢进入库细胞 同化产物进入库细胞是依赖能量的， 需要能量的位置因植物种类和器官而异。
研究韧皮部卸出往往以发育着的种子 为材料。
四、韧皮部运输的机制
• 压力流动学说（pressure-flow theory, E.Munch 1930） • 胞质泵动学说（cytoplasmic pumping theory, R.Thaine 1960’s） • 收缩蛋白学说（contractile protein theory ）
收 缩 蛋 白 学 说 模 式 图
五、同化产物的分布
同化产物在植物体中的分布有两个水平， 即配置和分配。 5.1 配置（allocation） 源叶中新形成同化产物的代谢转化。 三个配置方向：代谢利用；合成暂时贮 藏化合物；从叶输出到植株其他部分。
SPS
淀粉和蔗糖合成的简图
5.2 分配（partitioning） 新形成同化物在各种库之间的分布。 • 分配方向：以生育期来说，有机物优先分 配到生长中心和代谢中心；以叶片来说， 有机物分配有“就近供应，同侧运输”的 特点。 • 库强度：库对有机物的竞争能力。膨压和 植物激素影响库的竞争能力。
SA
S1
44800
3480
186
103
S2
SB
3030
2380
116
105
横向运输
1.3 运输的速率和溶质种类
• 运输速率：30 ~ 150 cm / hr。 • 蚜虫吻刺法
• 溶质种类：水、蔗糖等非还原性糖、氨基 酸、酰胺、磷酸核苷酸、蛋白质、植物激 素、无机离子等。
植物生理学05植物同化物的运输PPT课件
蔗糖作为植物体内糖类运输主要形式的优
点：
1）蔗糖有很高的水溶性，有利于在筛管中
运输；
2）具有很高的稳定性适于从源运输到库； 3）蔗糖具有很高的运输速率，可达100
cm／h。
第二节 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。分三个步骤：
1)白天磷酸三糖从叶绿体运到胞质溶胶， 晚上以葡萄糖状态离开
3 代谢源与代谢库
3.1概念及其关系
代谢源：指制造并输送有机物质到其他器官的组 织、器官。如成熟的叶片（功能叶）。 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。如发育中的种子、果实等。 源与库的相互关系：源是制造同化物的器官，库 是接纳同化物的部位，源与库共存于同一植物体， 相互依赖、相互制约。
加入溶质 韧
木 移去溶质 库端
源端
支持依据: ①筛管接近源库两端存在压力势差。 ②蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力
不足：
①运输所需的压力势差要比筛管实际的压力 差大 ②很难解释双向运输 ③实际上运输是消耗代谢能量的主动过程
2、细胞质泵动学说（cytoplasmic pumping theory）
两条途径 ①质外体途径，卸出到贮藏器官或生殖器 官时（不存在胞间连丝）
②共质体途径，通过胞间连丝→接受细胞， 卸到营养库(根和嫩叶)
细胞壁（质 外体） 质膜
液泡膜 液泡
韧皮细胞 （筛管分子 和伴胞）
库细胞
图6-8 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。
3)另外运输速率也易受外力的影 响。
❖ 共质体运输
同化物的运输
第五章植物同化物运输1.有机物的运输是由韧皮部担任的。
主要的运输组织是韧皮部的筛管和伴胞，由于在他们的起源和功能上关系密切，称为筛分子--伴胞复合体。
2.被子植物是筛管和伴胞。
裸子植物是筛胞。
成熟的被子植物的筛分子没有细胞核，液泡膜，微丝，微管，但是有线粒体，质体和光面内质网。
筛管分子首尾组成筛板，大多数的植物筛分子的内壁上还有韧皮蛋白（简称P--蛋白），功能是当韧皮部的组织受伤时，处于高膨压状态的筛分子其细胞质的正常状态就会收到破坏，迫使细胞内含物迅速的向受伤的位置移动，P--蛋白就会在筛孔的周围形成凝胶，以维持其他筛管的正压力，同时减少同化物的流失。
3.筛分子的质膜和胞壁之间还有胼胝质，是一种葡聚糖，当筛分子受伤，它把筛孔堵住，万杰的胁迫等解除后，就会消失，筛分子恢复运输功能。
4.伴胞和筛分子有共同的母细胞，伴胞有细胞核，细胞质，核糖体，线粒体，能把光合产物和ATP共给筛分子，也可以进行重要代谢功能。
伴胞有3种：（1）通常伴胞，胞间连丝少（2）传递细胞，增强运输功能，胞间连丝长，分支（3）居间细胞，胞间连丝多。
5.伴胞和筛管之间有许多的胞间连丝，普遍存在植物体，是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，每个胞间连丝的中央有与两侧细胞内质网相连的连丝微管，连丝微管和质膜之间形成胞质套管，连丝微管和孔的质膜之间有球形蛋白，把胞质套管分为微通道，也是胞间连丝的疏导途径之一。
接受多个源器官的同化物，有机物进入韧皮部，可以向上运输，也可以向下运输，即可以双向运输，但是，正常的状态下，横向运输甚微，只有当纵向运输受到阻碍时，从加强横向运输。
8.同化物的成分是利用蚜虫吻刺法收集韧皮部的汁液，分析结果表明：主要运输的物质是水，其中溶解愈多糖分。
非还原糖：蔗糖，棉子糖，水苏糖和毛蕊花糖，甘露醇，山梨糖醇，其中蔗糖最多。
原因：（1）蔗糖的溶解度高。
（2）是还原性糖，性质稳定。
（3）蔗糖具有较高的能量。
（4）运输的速度快。
- 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)。
2. 质外体途径卸出
质外体途径卸出： 不存在胞间连丝的 位置
通过扩散被动或在 运输载体帮助（主 动运输）下运至质 外体，再由质外体 进入库细胞。
二、依赖代谢进入库细胞
同化物进入库细胞是依赖能量的。
质外体韧皮部卸出途径中，糖分起码跨膜两次：筛分 子-伴胞复合体的质膜和库细胞的质膜。 糖分运到库细胞的液泡时，又要跨过液泡膜。
可以合成棉子糖和水苏糖
胞间连丝
连接两个相邻植物细胞的胞质通道，行使水分、营养物 质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输过程。
连丝微管把邻近细胞的内质网和细胞质基质联 系起来。
连丝微管和质膜之间形成胞质套筒或胞质环带， 连丝微管和孔的质膜之间有球形蛋白。
类轴丝状蛋白相联系，把套筒分隔成8-10个微 通道。
叶肉细胞的蔗糖运到细脉筛分子附近。
糖分运入筛分子和伴胞，即筛分子装载。 糖分和其他溶质从源运走的过程称为输出。
同化物在韧皮部的运输
1.运输的速率和速度很高 2. 韧皮部装载的两条途径：
质外体途径
• 糖从某些点进入质外体（细胞 被）到达韧皮部的过程。
共质体途径
• 糖从共质体（细胞质）经胞间 连丝到达韧皮部的过程。
本 书 主 要 内 容
绪论
第一篇
• 第一章 水分生理
水分和矿质营养 • 第二章 矿质营养
第二篇 物质代谢和能量
转换
• 第三章 光合作用 • 第四章 呼吸作用 • 第五章 同化物的运输 • 第六章 次级代谢产物
第三篇 生长和发育
• 第七章 细胞信号转导 • 第八章 生长物质 • 第九章 生长生理 • 第十章 生殖生理 • 第十一章 成熟和衰老生理 • 第十二章 抗性生理
第五章 同化物的运输
从有机物生产发源地（源）到消耗地或贮藏场所（库）之 间，必然有一个运输过程。
细胞组织之间之所以能互通有无，制造或吸收器官与消费 或积累器官之间之所以能同时共存，作物体之所以能保持 一个统一的整体，都完全依赖着有效的运输机构。
第一节 同化物运输的途径
一、运输途径和方向 1.有机物的运输途径：韧皮部 2.研究方法：
第四节 韧皮部运输的机理 韧皮部运输机理
含氮化合物
• 硝酸盐和含氮有机物；或者酰胺或酰脲 （固氮植物）。
• 一些可溶性蛋白。
矿质元素
• 某些相对较易移动：K+, Mg2+, PO43-, Cl• 某些不易移动： Ca2+, SO42-和Fe2+
植物激素 • 生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
还原糖：含有裸露 的醛基或酮基；
非还原糖：其酮基 或者醛基被还原为 醇或与另一糖分子 相同基团结合。非 还原糖性质稳定， 是韧皮部运输的主 要物质。
质膜和胞壁之间有胼胝质（筛分子受伤或遇到外界胁 迫时把筛孔堵住）。
伴胞有细胞核、细胞质、核糖体、线粒体等。
伴
能把光合产物和ATP供给筛分子，也能进行重 要代谢（如蛋白质合成），但在筛分子分化时
胞
就减弱或消失。
伴胞与筛管之间有许多胞间连丝
伴胞的分类:
伴胞 分子
通常伴胞 传递细胞 居间细胞
有许多胞间连丝，与邻近细胞 特别是维管束联系，这种细胞
二、运输的速度和汁液成分
利用蚜虫吻刺法结合同位素示踪进行测定。
蚜虫吻刺法：蚜虫以其吻刺插入叶或茎的筛管细胞 吸收汁液，再用CO2麻醉蚜虫，以激光将吻刺于下 唇处切断，切口流出筛管汁液供分析。
3.筛管汁液成分：
主要是水，其中溶解许多糖类，还有含氮化合物、矿质元素和 植物激素。
糖类
• 非还原糖+还原糖
一、质外体途径装载
质外体途径：指水分和溶质的运输只经过胞壁而不经过任何 膜的途径。
运输是物理性被动运输，速度很快。
蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的方式
蔗糖-质子同向运输器。 通常伴胞和传递细胞的质膜上有质子泵，大多数集
中于面向维管束鞘和韧皮部薄壁细胞的质膜中。
二、共质体途径装载
共质体系统：由胞间连丝将细胞原生质体联系起来的连续系统。
环割试验
同位素示踪法
筛管-伴胞复合体
（二者在起源和功能上关系密切）
无细胞核、液泡膜、微丝、微管、高尔基体和核糖体
有质膜、线粒体、质体和光面内质网，筛管是活的， 能输送物质
筛分子长100-150μm，宽20-40μm，呈筒状细胞。
筛 管 筛分子首尾相接形成筛板，筛板上有筛孔，孔径0.5μm。
被子植物筛分子的外壁有管状和纤维状P-蛋白，能 把受伤筛分子的筛孔堵塞住使韧皮部汁液不外流。
胞间连丝
同化物运输部位：
韧皮部进行双向运输。
大分子在植物体内的运输： 大分子（如核酸、蛋白质、病毒等）也可以通过胞间连丝 进行转移。但这些大分子本身的体积均大于微通道的孔径。
通过与胞间连丝相互作用，使胞间连丝通透性增大。
大分子到达胞间连丝前经过复杂的过程（如核酸或蛋白 质的解折叠）成为线性，以便顺利通过胞间连丝。
第三节 韧皮部卸出
一、同化物卸出途径
韧皮部卸出：装载在韧皮部的同化物输出到库接受细胞的 过程。
发生地点：发生在任何地方的的原则：阻止卸出的蔗糖被 重新装载。
卸出的途径
共质体 质外体
1. 共质体途径卸出
共质体途径卸出： 同化物经过胞间连 丝沿浓度梯度从筛 分子-伴胞复合体释 放到库细胞。
可运输的糖醇包括 甘露醇和山梨醇。
第二节 韧皮部的装载
韧皮部的装载：指光合作用产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛 分子-伴胞复合体的整个过程。
同化物在细胞间的运输称为短距离运输，同化物经维管系统从源 到库的运输称为长距离运输。
源 装载
卸出
库
装载的过程：
白天，叶肉细胞光合作用形成磷酸丙糖， 转变为蔗糖；晚上，淀粉以葡萄糖状态 离开叶绿体，后来转变为蔗糖。
共质体途径：胞间连丝把木质部和韧皮部的汁液从一个细胞运 送到另一个细胞的途径。
蔗糖
同化物
共质体 质外体
棉子糖和 水苏糖 居间细胞
蔗糖
不同位置的筛分子汁液成分不同
不同糖分运输有选择性 筛分子-伴胞复合体的渗透势大于叶肉细胞
多聚体-陷阱模型 （ 糖分运输选择性和逆浓度梯度积累的现象）
叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞，经众多胞间连丝， 进入居间细胞，居间细胞内的运输蔗糖分别与1个或2个半 乳糖分子合成棉子糖或水苏糖，这两种糖分子大，不能扩 散回维管束鞘细胞，只能运送到筛分子。