贵州大学829植物生理学二06-植物体内有机物的运输

第六章　植物体内有机物的运输

一、要点提示

韧皮部把成熟叶片中的光合产物运输到生长和贮藏部位，韧皮部也把各种溶质运送到植物体各处。同化产物是通过韧皮部筛分子－伴胞复

合体运输的。韧皮部中的有机物可以同时进行向上和向下运输，也可以

横向运输。有机物运输的种类主要有糖类、氨基酸和酰胺等。韧皮部装

载途径有二：质外体途径和共质体途径。蔗糖在质外体进入筛分子－伴

胞复合体是通过蔗糖－质子同向运输器运输的。

韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。同化产物卸出也有共质体和质外体途径。同化产物进入库组织是依

赖能量代谢的，蔗糖－质子同向运输参与卸出过程。

压力流动学说是解释筛管长距离运输同化产物的一种学说，较受人们重视。这个学说主张筛管液流是靠源端和库端的膨压差建立起来的压

力梯度来推动的。

同化产物在植物体内的分布有两个水平，即配置和分配。配置是指源叶中新形成的同化产物供叶本身代谢利用、合成暂时贮藏化合物和运

到植株其他部分。分配是指新形成同化产物在各种库间的分布，其分配

方向主要决定于库的强度，库强度等于库容量与库活力的乘积。膨压和

植物激素调节同化产物输入库组织。

二、术语解释

共质体（symplast）：通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成一个连续的整体。

质外体（apoplast）：一个开放性的连续自由空间，包括细胞壁、细胞间隙及导管等。

胞间连丝（plasmodesmata）：贯穿胞壁的管状结构物，内有连丝微管，

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其两端与内质网相连接。

压力流动学说（pressure唱flow theory）：又叫集流学说，是德国人Ｅ．Ｍüｎｃｈ提出的。该学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，其流动动力是源库之间的压力势差。

韧皮部装载（phloem loading）：光合作用产物从叶肉细胞输入到筛分子－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产物输出到接受细胞的过程。

源细胞（source cell）：制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官或部位的细胞，如成熟的叶片。

库细胞（sink cell）：植物接受有机物质用于生长、消耗或贮藏的组织、器官或部位的细胞，如正在发育的种子和果实等。

三、典型例题

１畅植物叶片中合成的有机物是以什么形式和通过什么途径运输到根部？

解题思路：主要从源端（叶片）中光合作用产物糖类的装载、运输和卸出到库端（根部）的途径来解释。

叶片叶肉细胞中光合作用的主要产物是蔗糖，所以叶片中的有机物主要是以蔗糖的形式输出到根部细胞的。

输出途径可分为３步，第一步是叶肉细胞中的有机物通过质外体和共质体途径装载到叶脉的筛分子和伴胞的复合体中，再运输到茎部的筛分子和伴胞复合体；第２步是韧皮部上端（源端）的有机物往下端运输，运输的动力主要通过源和库端之间渗透产生的压力梯度推动或通过胞质泵动和收缩蛋白的压力推动有机物运输；第３步是茎韧皮部筛分子－伴胞复合体中的有机物通过质外体和共质体途径卸出到根部的库细胞中。

２畅如何用试验证明植物体内有机物运输的形式和途径？

解题思路：主要从环割试验、蚜虫吻刺法和放射性核素示踪来证明有机物的运输形式和途径。

人们通过环割试验，证明有机物运输由韧皮部担任，并通过示踪法试验得知，主要运输组织是韧皮部里的筛管和伴胞。

利用蚜虫吻刺法结合放射性核素示踪进行测定。蚜虫以其吻刺插入筛管细胞吸取汁液，并在显微镜下检查证明。当蚜虫吸取汁液时，用ＣＯ２麻醉蚜虫后，将蚜虫吻刺于下唇处切断，切口不断流出筛管汁液，将汁液进行分析。汁液分析结果表明，在韧皮部里运输的物质主要是水，其中溶解着许多糖类，而糖类中主要是非还原性糖，如蔗糖、棉子糖、水苏糖和毛蕊糖等，其中以蔗糖最多。此外，韧皮部汁液有的还含有糖醇、山梨醇等。韧皮部汁液中也有氨基酸和酰胺，特别是谷氨酸和天冬氨酸及它们的酰胺（谷氨酰胺和天冬酰胺）。磷酸、核苷酸和蛋白质也存在于韧皮部汁液中，例如汁液中的蛋白激酶、硫氧还蛋白和遍在蛋白等。韧皮部汁液中除了乙烯以外，其他四大类植物激素都有。此外，韧皮部汁液中还有钾、磷、氯等无机离子。

四、精选习题

（一）选择题１．在植物有机体中，有机物的运输主要靠（ ）来承担。Ａ．韧皮部 Ｂ．木质部 Ｃ．微管

２．在植物体中，细胞间有机物的运输主要通过（ ）运输途径。

Ａ．共质体 Ｂ．质外体 Ｃ．简单扩散３．韧皮部装载时的特点是（ ）。

Ａ．逆浓度梯度，需能，具选择性 Ｂ．顺浓度梯度，不需能，具选择性

Ｃ．逆浓度梯度，需能，不具选择性４．在下述筛管运输机制的学说中，（ ）主张筛管液是靠源端和库端的压力势差建立起来的

压力梯度来推动的。Ａ．压力流动学说 Ｂ．胞质泵动学说 Ｃ．收缩蛋白学说

５．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６．在细胞质泵动学说和收缩蛋白学说中，都指出有机物运输需要（ ）。

Ａ．充足的水 Ｂ．合适的温度 Ｃ．能量７．温度是影响有机物运输的外界因素之一，当温度降低时，运输速度（ ）。

Ａ．变快 Ｂ．变慢 Ｃ．不变８．植物体内有机物的运输白天一般比晚上（ ）。Ａ．快 Ｂ．慢

Ｃ．一样９．植物体内同化物运输速度对光合作用的依赖是间接的，（ ）起主要控制作用。Ａ．叶内蔗糖浓度

Ｂ．水分的多少 Ｃ．阳光充足与否

１０．有机物在植物内运输的最适温度一般为（ ）。Ａ．２５～３５℃ Ｂ．２０～３０℃ Ｃ．１０～２０℃１１．温度降低可使有机物在植物体内的运输速度降低的原因是（ ）。

Ａ．光合作用减弱了 Ｂ．呼吸速率降低了 Ｃ．筛管黏度减弱了１２．韧皮部同化产物在植物体内的分配的主要影响力是（ ）。

Ａ．库强度 Ｂ．库容量 Ｃ．库活力１３．温度对同化物质的运输有影响，当气温高于土温时（ ）。

Ａ．有利于同化物质向顶部运输 Ｂ．有利于同化物质向根部运输Ｃ．只影响运输速率，对运输方向无影响１４．韧皮部中的主要成分是（ ）。

Ａ．激素 Ｂ．蔗糖 Ｃ．葡萄糖 Ｄ．氨基酸

（二）是非题１．韧皮部装载有质外体途径和共质体途径。（ ）

２．韧皮部中的物质可以双向运输。（ ）３．解释筛管中运输同化产物的机制的学说有３种，其中压力流动学说主张筛管液流是靠源端和库端之间渗透建立起来的压力势梯度来推动的。（ ）7

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