第六章同化物的运输分配及其信号转导单元自测
(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。
第六章--植物同化物的运输与分配
四、同化物运输的度量
运输速度：指单位时间内被运输物质移动的距离 不同植物：大豆：0.17m•h－1；甘蔗：3.2m•h－1。 不同发育阶段：南瓜幼苗 72cm•h－1，老30～50cm•h－1； 不同环境条件：白天温度高，快；夜间温度低，慢。 不同的运输物质：如丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸较快； 而甘氨酸、谷酰胺、天冬酰胺较慢。
装载途径
一是共质体途径，同化物通过胞间连丝进入伴胞，最
后进入筛管；
二是质外体途径，同化物 由叶肉细胞，先进入质外 体，然后逆浓度梯度进入 伴胞，最后进入筛管分子，
即“共质体-质外体-共质
体”途径。
（一）通过质外体途径的韧皮部装载
1 韧皮部的装载存在质外体途径（证据） （1）质外体中存在被运输的糖 （2）质外体的糖可以进入筛管分子 （3）跨膜运输物的卸出过程不断进行，源、库间就能
维持一定的压力梯度，在此梯度下，光合同化 物可源源不断地由源端向库端运输。
压力流动学说的有关证据：
（1）韧皮部汁液中各种糖的浓度随树干距地面高度的
增加而增加（与有机物向下运输相一致）；
（2）秋天落叶后，浓度差消失，有机物运输停止；
（3）蚜虫吻刺法证明筛管汁液存在正压力。
第三节
同化物的分配与调控
一、植物的库源关系 二、同化物的分配规律 三、同化物的分配与产量形成的关系 四、同化物的运输与分配的调控
一、 植物的源库关系
1. 代谢源：指能够制造并输出同化物的组织、器官
或部位。如绿色植物的功能叶，种子萌发的胚乳或
子叶，一些块根、块茎、种子等。
光合产物到筛管分子中需要经过三个步骤： ① 光合作用中形成的磷酸丙糖从叶绿体运到细胞 质中，转化为蔗糖。 ② 蔗糖从叶肉细胞转移到叶片小叶脉筛管分子附 近。这一途径往往只涉及几个细胞的距离，为短距 离运输途径。 ③ 蔗糖进入SE-CC复合体中，称为筛管分子装载。
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)
第六章 植物体内同化物的运输与分配
第六章植物体内同化物的运输与分配Ⅱ 习题一、名词解释转运细胞代谢库同化物的装卸出胞现象P- 蛋白源 - 库单位运输速度代谢源压力流动学说比集运量二、写出下列符号的中文名称SE-CC SMT SMTR三、填空题1. 植物体内同化物长距离运输的途径是（），而细胞内的运输主要是通过（）和（）。
2. 植物胞间运输包括（）、（），器官间的长距离运输通过（）。
3. 植物体内碳水化合物主要以（）的形式运输，此外还有（）糖、（）糖和（）糖等。
4. 筛管汁液中含量最多的有机物是（），含量最多的无机离子是（）。
5. 用（）法和（）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。
6. 同化物运输的方向有（）和（）两种。
7. （）在（）年提出了关于韧皮部运输机理的压力流动学说。
8. 有机物总的分配方向是由（）到（）。
9. 植物体内同化物分配的特点是（）、（）、（）、（）（）。
10. 载体参与和调节有机物质向韧皮部装载过程，其依据是（）；（）；（）。
11. 根据源库关系，当源大于库时，籽粒增重受（）的限制，库大于源时，籽粒增重受（）的限制。
12. 影响同化物分配的外界条件有（）、（）、（）和（）。
13. 无机磷含量对同化物的运转有调节作用，当无机磷含量较高时，Ｐ i 与叶绿体内的（）进行交换有利于光合产物从（）运转到（），促进细胞内（）的合成。
14. 植物在营养生长期，氮肥施用过多，体内（）含量增多，（）含量减少，不利于同化物在茎秆中积累。
15. 近年来发现，细胞内 K + /Na + 比调节淀粉 / 蔗糖的比值， K + /Na + 比高时，有利于（）的积累， K + /Na + 比低时，有利于光合产物向（）的转化。
16. 伴细胞与筛管细胞通过胞间连丝相联，伴细胞的作用是为筛管细胞（），（），（）和（）。
17. 有机物质从绿色细胞向韧皮部装载的途径，可能是从（）→（）→（）（韧皮部筛管）。
18. 研究表明（）、（）和（） 3 种植物激素可以促进植物体内有机物质的运输。
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。
同化物运输自测题
自测题一、单项选择题1.在植物体内同化物长距离运输的主要途径是( )。
A.韧皮部B.木质部C.导管D.通道蛋白2.收集筛管汁液困难,目前较为理想的收集筛管汁液的方法是( )。
A.蚜虫吻针技术B.压力技术C.空种皮技术D.环割技术3.源库单位是指( )。
A.生产同化物以及向其他器官提供营养的器官B.消耗或积累同化物的接纳器官C.一个源器官和直接接纳其输出同化物的库器官所组成的供求单位D.在空间上有一定分布,但与发育阶段无关的源库关系4.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被称为( )。
A.质量运输速率B.转运速率C.运输速度D.运输速率5.同化物从合成部位通过共质体或质外体的胞间运输进入筛管的过程称为( )。
A.韧皮部装载B.韧皮部被动运输C.韧皮部卸出D.木质部装载6.不支持压力流动学说的实验证据的选项是( )。
A.筛管间具有开放的筛板孔B.筛管运输本身不需要能量C.在源端和库端存在膨压差D.在同一筛管中能同时发生双向运输7.不能为韧皮部装载经过质外体途径提供实验证据的选项是( )。
A.质外体中存在被运输的糖B.质外体的糖可以进入筛管分子C.受PCMBS抑制D.导管中糖的含量低8.植物将光合固定的碳转移到不同代谢途径的调节作用称为( )。
A.配置B.分配C.分流D.固定9.植物体中光合同化物有规律地向各库器官输送的模式称为( )。
A.配置B.分配C.分流D.固定10.以下不属于同化物配置范畴的是( )。
A.同化物的贮存B.同化物的利用C.同化物的输出D.同化物的转化11.有机物质配置在源叶的调节中主要依靠( )。
A.蔗糖合成关键酶B.能荷大小C.糖的种类D.糖的浓度12.库器官可分为使用库和贮藏库,使用库是指大部分输入的同化物被用于生长的组织,如( )。
A.果实B.块茎C.块根D.分生组织13.下列概念中用来表示库竞争能力的是( )。
A.库强度B.库容量C.库活力D.比集运量14.单位重量的库组织吸收同化物的速率被称为( )。
_植物生理学6_植物体内同化物的运输分配与信号转导
（1）装载途径
共质体装载 途径：
质外体装载
与SE－CC复合体的发育 状况有关。受发育阶段、 生态条件等影响。
共 质 体 装 载 途 径质 外 体 装 载
共质体装载（symplastic phloem loading）是指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 或者中间细胞，最后进入筛管的过程。
⑤ 在组织与组织之间，包括木质部与韧皮部之
间，物质可以通过主动或者被动的方式进行横
向运输。
3 有机物运输的方向
（1）代谢源与代谢库及其相互关系
A）代 谢源
指能够制造或输出有机物 质的组织、器官或部位。
B）代 谢库
指接纳、消耗或贮藏有机 物质的组织、器官或部位。
C）源 －库关 系
相对性
（2）有机物运输的方向
实验证据：教材
质外体装载（apoplasmic phloem loading）是指光合细胞输出的蔗糖进 入质外体，然后通过位于SE-CC复合体 质膜上的蔗糖载体逆浓度梯度进入伴 胞，最后进入筛管的过程。也可以称 为 “共质体-质外体-共质体”途径。
实验证据：教材
（2）装载机理
主动的分泌过程，受载体调节。依据是：
technique, empty-ovule technique）
用空种皮杯技术研究同化物韧皮部卸出示意图
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1.2 有机物质运输的机理
包括三个方 面的问题
（1）有机物在源端的装载； （2）有机物在库端的卸出； （3）从源到库的运输动力。
1 有机物在源端的装载
同化物的装载是指光合同化物从合成部位，通 过共质体和质外体进行胞间运输，最终进入筛管 的过程。关键：从“源”细胞装入筛管分子。
第六章 同化物的运输、分配
装载的途径与所运输糖的形式有关
以蔗糖为同化物运输形式的植物种属大多数都利用质外体 装载途径。例如甜菜，许多豆科植物等。 而具有共质体装载途径的植物种属除蔗糖外还运输棉子糖、 水苏糖等多聚糖，在筛管分子－伴胞复合体与周围细胞间有大 量的胞间连丝，例如锦紫苏、西葫芦和甜瓜等。
质外体装载 共质体装载
3.韧皮部装载的特点
2.共质体运输
1) 共质体中原生质的粘度大，运输的阻力大。 2) 共质体中的物质有质膜的保护，不易流失于体外。 3) 共质体运输受胞间连丝状态控制。
胞间连丝有三种状态
1)正常态 2)开放态 3)封闭态
一般地说，细胞间的胞间连 丝多、孔径大，存在的浓度 梯度大，则有利于共质体的 运输。
3.质外体与共质体间的运输
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； ②在SE-CC复合体介面上存在大的渗透梯度，SE-CC内的蔗糖 浓度可高达800～1000mmol·L-1 ，而叶肉细胞的蔗糖浓度只有 50mmol·L－１左右； ③用14C标记的大豆叶片质外体中存在高浓度的 14C-蔗糖。质 外体中蔗糖含量占细胞总蔗糖含量的7%； ④用14C蔗糖和14C葡萄糖进行的放射性自显影研究表明，SECC复合体可以直接吸收蔗糖，但不吸收葡萄糖等非运输形式的 糖分子； 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。 这些结果都直接或间接地说明韧皮部装载通过质外体。
如：马铃薯块茎与植株地上部由韧皮部横切面为 0.004cm2 的地下蔓相连，块茎在50d内增重230g，块 茎含水量为75%，则此株马铃薯同化物运输的比集转 运速率为： SMTR=230×(1-75%)/(0.004×24×50) ≈12(g·cm－２·h－１）
植物生理学 第六章 植物体内同化物的运输与分配
韧皮部汁液的物质组成：
• 水分：75－90％，说明物质以溶液形式为运输 • 糖类：占干物质的90％，运输的糖类为非还原糖 （蔗糖、棉子糖、山梨糖醇），但没有还原性糖 （葡萄糖、果糖） • 氨基酸：十余种 • 有机酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸 • 无机离子：阳离子中K＋最多，达60－112mmol/L, 可能与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：运输过程拌有信息传递
pumping theory） 3、收缩蛋白学说（Contractile protein theory）
1、压力流动学说（E. MÜnch ，1930) ：
韧皮部中物质流沿着 膨压梯度由源移动到库。
压力流学说的物理模式
筛 管
导 管
（源）
（库）
木质部导管分子
韧皮部筛管分子
伴胞 源细胞
水分渗透进入 韧皮部，建立 高的压力势 蔗糖 压力驱动从源 到库的集流 库细胞 蒸腾流
第6章 植物体内同化物的运输与分配
第1节 第2节 第3节 第4节 同化物运输 同化物运输机制 同化物的装载和卸出 同化物的配置和分配
第 1节
同化物运输
• 短距离运输: 细胞内及相邻细胞间的 运输，包括胞内运输和胞间(质外体 和共质体)运输。~μm。 • 长距离运输：通过输导组织(维管束) 中的运输。
利用荧光探剂 （CF）实时显示 韧皮部卸出：
间隔6分钟显示CF 在拟南芥根尖中的 卸出
豆类韧皮部卸出的研究手 段：空胚珠技术
Empty-ovule technique
• 在豆荚切开一口； • 切去种子的一半，并 将另一半种子中的胚 组织挖去，仅留下种 皮组织（杯）； • 在杯中注入缓冲液或 琼脂，以接受维管组 织卸出的物质 • 若在杯中加入其他物 质、抑制剂或改变其 pH,则可研究影响卸 出的因素
第六章 有机物的运输、分配和信号转导
第六章 有机物的运输、分配和信号转导 教学大纲基本要求了解植物体内有机物质的两种运输系统，即短距离运输系统和长距离运输系统；了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度；了解韧皮部装载和卸出途径；了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系；了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系；了解同化物的分配规律和影响因素；了解植物体内的信号传导的途径。
重点、难点(一)重点１．源和库、Ｐ蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强、信号转导、Ｇ蛋白、钙调素、蛋白质磷酸化等概念。
２．韧皮部运输的机理。
３．光合细胞中蔗糖的合成，库细胞中淀粉的合成。
４．同化物的分配规律和特点。
５．影响同化物分配的因素。
６．植物体内的信号传导系统和基本途径 (二)难点１．韧皮部的装载和卸出。
２．光合同化物的相互转化和调节。
３．细胞信号转导的过程。
高等植物器官有各自特异的结构和明确的分工，叶片是进行光合作用合成有机物质的场所，植物各器官、组织所需的有机物都需叶片供应。
显然，从有机物生产发源地到消耗或贮藏地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耗或贮藏器官之所以能共存，植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。
植物体内有机物的运输和分配，如同人与动物体内的血液流动一样是保证机体生长、发育的命脉。
另外，植物体的新陈代谢和生长发育还受遗传信息及环境信息的调节控制。
遗传基因规定个体发育的潜在模式，其实现在很大程度上受控于环境信息。
因此，植物各部位间的协调发展最终离不开细胞间的沟通：物质的转移和信息的传递。
农业生产实践中，有机物运输是决定产量高低和品质好坏的一个重要因素。
因为，即使光合作用形成大量有机物，生物产量较高，但人类所需要的是较有经济价值的部分，如果这些部分产量不高，仍未达到高产的目的。
从较高生物产量变成较高经济产量就存在一个光合产物运输和分配的问题。
6、同化物的运输与分配
植物生理学单元自测题第六章同化物的运输与分配一、填空题1．根据运输距离的长短，可将高等植物体内的运输可分为___________距离运输和__________距离运输。
2．物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的转运，(2)逆浓度梯度的转运，(3)依赖于膜运动的转运。
3．筛管中糖的主要运输形式是____________糖。
4．磷能促进同化物的运转。
可能的原因是：①磷促进作用，形成较多的同化物；②磷促进合成，提高可运态蔗糖浓度；③磷是的重要组分，而同化物运输离不开能量。
5．环割是研究同化物运输的方法，蚜虫口针法是收集较为理想的方法。
6．1930年E、Münch提出了解释韧皮部同化物运输的____________学说。
该学说的基本论点是，同化物在筛管内是随液流流动的，而液流的流动是由____________两端的压力势差引起的。
7．根据同化物到达库以后的用途不同，可将库分成___________库和____________库两类。
8．同化物分配的总规律是由___________到____________，并具有以下的特点：（1）优先供应____________，（2）就近____________，（3）同侧____________。
二、选择题1．下列组织和器官哪些属于代谢库。
A. 果实B. 成熟叶C. 根D. 茎E. 种子2．解释同化物被动运输机理的学说是。
A. P-蛋白收缩假说B. 细胞质泵动学说C. 压力流动学说D. 淀粉-糖变学说3．细胞依靠将原生质相互联系起来，形成共质体。
A．纤维丝 B．胞间连丝 C．微管 D．微丝4．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5． P-蛋白存在于。
A、导管B、管胞C、筛管D、伴胞6．源库单位的是整枝、摘心、疏果等栽培技术的生理基础。
A．区域化 B．对应关系 C．可变性 D．固定性7．在筛管中下面哪种离子的含量最高。
同化物的运输和分配
第一节 植物体内有机物质的运输
5
第一节 植物体内有机物质的运输
二、长距离运输系统
植物体 内承担 物质长 距离运 输的系 统为维 管束系 统。
6
第一节 植物体内有机物质的运输
1、同化物运输通道——韧皮部
2、韧皮部中运输的主要物质：蔗糖
优点：水溶性强----利于运输 不易分解----安全运输
(二)影响同化物分配的内在因素
1.源对同化物分配的影响 2.流对同化物分配的影响 3.库对同化物分配的影响 4.生长对同化物分配的影响
12
第二节 同化物的分配及其控制
(三)影响同化物分配的外界因素
1.温度 2.水分 3.其它因素: 光 、矿质元素、 CO2、病原体和寄生植物等
3、运输的方向:单向运输
双向运输
返回
横向运输
7
第二节 同化物的分配及其控制 一、源和库的关系 （一）源和库的概念
源：制造营养并向其它器官提供营养的 部位或器官。 库：消耗养料和贮藏养料的器官。
8
第二节 同化物的分配及其控制
(二)源-库关系
源强：源器官同化物形成和输出的能力。 库强：库器官按纳和转化同化物的能力 关系：相互依赖，相互制约。源强有利 于库强的潜势的发挥，而库强则有利源 强的维持。
第六章 同化物的运输和分配
第一节 植物体内有机物质的运输 第二节 同化物的分配及其控制
1
第六章 同化物的运输和分配
无论是单细胞的藻类还是高大的树木，都存 在体内同化物的运输和分配问题。叶片是同 化物的主要制造器官，它合成的同化物不断 地运至根、茎、芽、果实和种子中去，用于 这些器官的生长发育和呼吸消耗，或者作为 贮藏物质而积累下来。而贮藏器官中的同化 物也会在一定时期被调运到其他器官，供生 长所需要。同化物的运输与分配，无论对植 物的生长发育，还是对农作物的产量和品质 的形成都是十分重要的。
(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。
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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。
植物生理学同化物的运输分配考试卷模拟考试题.docx
《同化物的运输分配》考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、根据运输距离的长短，可将高等植物体内的运输可分为（）距离运输和（）距离运输。
（ ）2、一般认为，胞间连丝有三种状态：（1）（）态，（2）（）态，（3）（）态。
（ ）3、一般地说，细胞间的胞间连丝多、孔径大，存在的浓度梯度大，则（）于共质体的运输。
（ ）4、物质进出质膜的方式有三种：（1）顺浓度梯度的（）转运，（2）逆浓度梯度的（）转运，（3）依赖于膜运动的（）转运。
（ ）姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------5、以小囊泡方式进出质膜的膜动转运包括（），（）和（）三种形式。
（）6、一个典型的维管束可由四部分组成：（1）以导管为中心，富有纤维组织的（），（2）以筛管为中心，周围有薄壁组织伴联的（），（3）穿插木质部和韧皮部间及四周的多种（），（4）包围木质部和韧皮部（）。
（）7、目前测定韧皮部运输速度的常用的方法有两种。
一种是利用（）作为示踪物，用显微注射技术将这种分子直接注入筛管分子内，追踪这种分子在筛管中的运输状况，根据单位时间中此分子的移动距离来计算运输速度。
另一种是（）同位素示踪技术，常用的同位素是（）。
将它的化合物饲喂叶片，然后追踪化合物在筛管中的运输状况、运输速度，用这种技术还可研究同化物的分配动态。
（）8、筛管中糖的主要运输形式是（）糖和（）糖。
（）9、光合同化物在韧皮部的装载要经过三个区域：即（1）光合同化物（）区，指能进行光合作用的叶肉细胞；（2）同化物（）区，指小叶脉末端的韧皮部的薄壁细胞；（3）同化物（）区，指叶脉中的SE-CC。
第六章同化物的运输,分配及信号转导
研究同化物运输方法
收集伤流液
蚜虫吻刺法 收集韧皮部汁液
环割
正常物质流
蒸汽环割处理
处理后物质流
同位素示踪
①饲喂根
32
P、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
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 分泌来完成；
② 信息物质传递通道 根部（细胞分裂素，脱落酸） 茎端（IAA）
韧皮部 木质部
地上部
向下极性运输
③两通道间的物质交换
水分和养分
木质部 韧皮部
侧向运输
④ 对同化物的吸收和分泌
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 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
临时贮藏 于液泡
1.蔗糖合成与调节 1）合成部位与途径
①磷酸葡萄糖异构酶； ②磷酸葡萄糖变位酶； ③ADPG焦磷酸化酶（腺苷）； ④淀粉合成酶； ⑤分支酶； ⑥焦磷酸酶； ⑦磷酸丙糖异构酶； ⑧醛缩酶； ⑨FBP酯酶； ⑩UDPG焦磷酸化酶（尿苷）； ⑾蔗糖磷酸合成酶； ⑿蔗糖磷酸酯酶； TPT--磷酸丙糖转运器； A.H+-ATP酶； SC--蔗糖载体； 空心箭头---重要酶反应
距 离 长 短
长距离运输 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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第六章同化物的运输分配及信号传导单元自测(一)填空1．根据运输距离的长短，可将高等植物体内的运输可分为距离运输和距离运输。
（短，长）2．一般认为，胞间连丝有三种状态：(1) 态，(2) 态，(3) 态。
一般地说，细胞间的胞间连丝多、孔径大，存在的浓度梯度大，则于共质体的运输。
（正常，开放，封闭，有利）3．物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的转运，(2)逆浓度梯度的转运，(3)依赖于膜运动的转运。
(被动，主动，膜动)4．以小囊泡方式进出质膜的膜动转运包括，和三种形式。
(内吞，外排，出胞)5．一个典型的维管束可由四部分组成：(1)以导管为中心，富有纤维组织的，(2)以筛管为中心，周围有薄壁组织伴联的，(3)穿插木质部和韧皮部间及四周的多种，(4)包围木质部和韧皮部。
(木质部，韧皮部，细胞，维管束鞘)6．目前测定韧皮部运输速度的常用的方法有两种。
一种是利用作为示踪物，用显微注射技术将这种分子直接注入筛管分子内，追踪这种分子在筛管中的运输状况，根据单位时间中此分子的移动距离来计算运输速度。
另一种是同位素示踪技术，常用的同位素是。
将它的化合物饲喂叶片，然后追踪化合物在筛管中的运输状况、运输速度，用这种技术还可研究同化物的分配动态。
(染料分子，放射性，14C）8．筛管中糖的主要运输形式是糖和糖。
(寡聚糖（棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等），蔗糖)9．光合同化物在韧皮部的装载要经过三个区域：即（1）光合同化物区，指能进行光合作用的叶肉细胞；（2）同化物区，指小叶脉末端的韧皮部的薄壁细胞；（3）同化物区，指叶脉中的SE-CC。
（生产，累积，输出，）10．质外体装载是指细胞输出的蔗糖先进入质外体，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体蔗糖浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。
共质体装载途径是指细胞输出的蔗糖通过胞间连丝浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。
（光合，逆浓度，光合，顺蔗糖浓度）11．韧皮部卸出的途径有两条：一条是途径，另一条是途径。
（共质体，质外体）12．光合碳代谢形成的磷酸丙糖可继续参与卡尔文循环的运转，或滞留在内，并在一系列酶作用下合成淀粉；或者通过位于叶绿体被膜上的进入细胞质，再在一系列酶作用下合成蔗糖。
(叶绿体，磷酸丙糖转运器)13．1930年E、Münch提出了解释韧皮部同化物运输的学说。
该学说的基本论点是，同化物在筛管内是随液流流动的，而液流的流动是由两端的膨压差引起的。
（压力流，输导系统）14．转化酶是催化蔗糖反应的酶。
根据催化反应所需的最适pH，可将转化酶分成两种，一种称为转化酶，该酶对底物蔗糖的亲和力较高，主要分布在液泡和细胞壁中；另一类称为转化酶，该酶主要分布在细胞质部分。
(水解，酸性，碱性或中性) 15．光合细胞中蔗糖的合成是在内进行的。
催化蔗糖降解代谢的酶有两类，一类是，另一类是。
（细胞质，转化酶，蔗糖合成酶）16．库细胞中淀粉合成的部位是。
G1P在酶的作用下形成ADPG，ADPG 则在酶催化下和葡聚糖引物反应合成直链淀粉，直链淀粉又可在酶作用下最终形成支链淀粉。
（淀粉体，ADPG焦磷酸化，淀粉合成，分支）17．淀粉合成酶有两种形式：一种位于淀粉体的可溶部分，称淀粉合成酶，另一种是和淀粉粒结合的，称淀粉合成酶。
（可溶性，结合态）18．根据同化物到达库以后的用途不同，可将库分成库和库两类。
另外，根据同化物输入后是否再输出，又可把库分为库和库。
（代谢，贮藏，可逆，不可逆）19．同化物分配的总规律是由到，并具有以下的特点：（1）优先供应，（2）就近，（3）同侧。
（源库，生长中心，供应，运输）20．植物体除了已经构成植物骨架的细胞壁等成分外，其他的各种细胞内含物当该器官或组织衰老时都有可能被，即被转移到其他器官或组织中去。
同化物再分配的途径除了走原有的输导系统，质外体与共质体外，细胞內的细胞器如核等可以解体后再撤离，也可不经解体直接，直至全部细胞撤离一空。
（再度利用，穿壁转移）21．植物细胞的信号分子按其作用范围可分为信号分子和信号分子。
对于细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段，即：（1）信号传递，（2）信号转换，（3）信号转导，（4）可逆磷酸化。
（胞间，胞内，胞间，膜上，胞内，蛋白质）22．植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。
常见的化学信号：、、等，常见的物理信号有：、、等。
(植物激素、蛋白酶抑制物、寡聚糖、生长调节物质等，电信号、水力学信号、重力、光波) 23．随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量也随之增加的化学物质称之为化学信号；而随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量随之减少的化学物质称为化学信号。
(正，负)24．G蛋白的生理活性有赖于与的结合以及具有的活性而得名。
(三磷酸鸟苷(GTP)，GTP水解酶)25．质膜中的磷酸脂酶C水解PIP2( 磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸)而产生以及两种信号分子。
因此，该系统又称双信号系统。
其中通过调节Ca2+浓度，而则通过激活蛋白激酶C(PKC)来传递信息。
(肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，二酰甘油(DAG)，IP3，DAG)。
26．已有实验证实了在叶绿体光诱导花色素苷合成过程中，与Ca2+-CaM信号转导系统在合成完整叶绿体过程中协同起作用。
(cAMP或环核苷酸信号系统)27．蛋白质磷酸化以及脱磷酸化是分别由一组蛋白酶和蛋白酶所催化的。
(激，磷酸酯)（二）选择题1．叶绿体中输出的糖类主要是。
A．A．磷酸丙糖B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖2．春天树木发芽时，叶片展开前，茎杆内糖分运输的方向是。
B．A．从形态学上端运向下端B．从形态学下端运向上端C．既不上运也不下运3．植物体内有机物质转移与运输的方向是。
C．A．只能从高浓度向低浓度方向移动，而不能从低浓度向高浓度方向转移B．既能从高浓度向低浓度方向转移，也能从低浓度向高浓度方向运输C．长距离运输是从高浓度向低浓度方向转移，短距离运输也可逆浓度方向进行4．温度对同化物质的运输也会产生影响，当气温高于土温时。
B．A．有利于同化物质向根部输送B．有利于同化物质向顶部运输C．只影响运输速率，不影响运输方向5．抽穗期间长期阴雨对水稻产量的影响主要表现在。
B．A．降低结实率，不减少千粒重B．降低结实率，也减少千粒重C．减少千粒重，一般不影响结实率D．主要是减少颖花数，而不是降低结实率和千粒重6．摘去植物的繁殖器官后，其营养器官的寿命。
A．A．延长B．缩短C．变化不显D．无一定变化规律7．UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是。
A．A．蔗糖-6-磷酸合成酶B．蔗糖-6-磷酸酯酶C．果糖-1，6-二磷酸脂酶D．UDPG焦磷酸化酶8．正开花结实的作物，其叶片的光合速率比开花之前。
A．A．有所增强B．有所下降C．变化无常9．激素对同化物运输有明显的调节作用，其中以最为显著。
B．A．CTK B．IAA C．GA D．Eth10．气温过高或过低，或植株受到机械损伤时，筛管内会形成而阻碍同化物的运输。
D．A．几丁质B．角质C．维纤丝D．胼胝质11．大部分植物筛管内运输的光合产物是。
D．A．山梨糖醇B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖12．以下物质不是植物胞间信号。
D．A．植物激素B．电波C．水压D．淀粉13．以下哪种物质不是植物胞内信号？。
A．A．激素受体和G蛋白B．肌醇磷脂信号系统C．环核苷酸信号系统D．钙信号系统14．在叶肉细胞中合成淀粉的部位是。
A．A．叶绿体间质B．类囊体C．细胞质D．高尔基体15．蔗糖向筛管的质外体装载是进行的。
B．A．顺浓度梯度B．逆浓度梯度C．等浓度D．无一定浓度规律16．油料种子发育过程中，首先积累。
B．A．油脂B．可溶性糖和淀粉C．蛋白质D．淀粉和油脂17．转化酶催化下列反应。
D．A．G1P ＋A TP →ADPG ＋Pi B．UDPG ＋果糖→蔗糖＋UDP C．F1，6BP ＋H2O →F6P ＋PPi D．蔗糖＋H2O →葡萄糖＋果糖18．源库单位的是整枝、摘心、疏果等栽培技术的生理基础。
C．A．区域化B．对应关系C．可变性D．固定性19．下列哪些器官可称为可逆库。
B．A．块根和块茎B．叶鞘和茎杆C．种子D．果实20．稻麦单位土地面积上的颖花数或单个颖果胚乳细胞数等可用来表示：。
C．A．库活力B．库强C．库容21．促进筛管中胼胝质的合成和沉积的植物激素是。
A．A．ETH B．IAA C．GA3 D．IAA和GA322．植物细胞壁上的Ca2＋含量一般在：。
D．A．10-7～10-6mol·L-1 B．≥１０-6mol·L-1 C．10-4～10-3mol·L-1 D．1～5mol·L-123．根椐同化物运输规律，水稻第3叶制造的同化物主要供给第生长。
A．A．5、7、9叶B．4、5、6叶C．4、6、8叶24．关于环割的作用，错误的说法是。
D．A．此处理主要阻断了叶片形成的光合同化物在韧皮部的向下运输B．此处导致环割上端韧皮部组织中光合同化物积累引起膨大C．如果环割不宽，切口能重新愈合D．如果环割太宽，环割上端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡25．在筛管中下面哪种离子的含量最高。
D．A．AL3+ B．Cl-1 C．Ca2+ D．K+ 26．P蛋白存在于中。
C．．导管B．管胞C．筛管D．伴胞27．主要分布在导管和筛管的两端，它们的功能是将溶质输出或输入导管或筛管。
其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。
B．A．通道细胞B．转移细胞C．保卫细胞D．厚壁细胞28．蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的，连接方式是通过。
C．A．α-1，6-苷键B．α-1，4-苷键C．α-1，2-苷键29．可以水解淀粉分子α-1，6-苷键的酶是。
A．A．R 酶B．α-淀粉酶C．β-淀粉酶30、植物体内酰胺含量丰富时，说明体内。
B．A．供氮不足B．供氮充足C．供氮一般D．糖分充足31．细胞依靠将原生质相互联系起来，形成共质体。
B．A．纤维丝B．胞间连丝C．微管D．微丝（三）问答题1．如何证明高等植物的同化物长距离运输的通道是韧皮部？答：(1)环割试验剥去树干(枝)上的一圈树皮(内有韧皮部)，这样阻断了叶片形成的光合同化物通过韧皮部向下运输，而导致环割上端韧皮部组织因光合同化物积累而膨大，环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。
(2)放射性同位素示踪法让叶片同化14CO2，数分钟后将叶柄切下并固定，对叶柄横切面进行放射性自显影，可看出14CO2标记的光合同化物位于韧皮部。
2．维管束系统对植物的生命活动具有哪些功能?答：(1)物质长距离运输的通道一般情况下水和无机营养由木质部输送，同化物由韧皮部输送。
(2)信息物质传递的通道如根部合成的细胞分裂素和脱落酸等可通过木质部运至地上部分，而茎端合成的生长素则通过韧皮部向下极性运输。