第五章植物体内有机物代谢
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2021/1/10
一、韧皮部装载的途径
质外体途径、共质体途径
植 物 体 内 的 物 质 运 输
二、蔗糖－质子同向转运
在蔗糖进入韧 皮部或者由韧皮部 卸出到需要有机物 的器官时作为主要 的有机物跨膜运输 方式。
三、韧皮部装载的特点
• 逆浓度梯度进行 • 需能过程 • 具有选择性
2021/1/10
直链淀粉：200-1000个G分子，以α-1,4-糖苷键相连 支链淀粉：600-6000个G分子，以α -1.4-糖苷键联成直链,
以α-1,6-糖苷键分出支链。
• 性质：
►水溶性： 直链淀粉：易溶于水，溶液粘稠度低 支链淀粉：不易溶于水，溶液粘稠
►与I2的反应：淀粉遇来自百度文库2变蓝
淀粉的生物合成
• 淀粉合成酶：
三、有机物运输的机理
• 压力流动学说：有机物在筛管中随液流的流动而移动， 这种液流的流动是由输导系统两端的压力势差异引起的 ，故称压力流动学说。
• 内容：叶片中光合作用生成大量溶质，叶中溶质↑，吸 水↑，压力势增大；根中利用大量物质供给生长，根中 溶质↓，放水，压力势减小，溶质流向根部。
• 证据和问题：
2021/1/10
重要的二糖
• 蔗糖：
代谢功能：有机物运输、糖类贮存积累 组成：由G和F组成， 分解：生成G和F
• 麦芽糖：为淀粉的组分，由两个G分子组成
2021/1/10
多糖
• 形成骨干的不溶性多糖： 纤维素、半纤维素、木质素
• 贮藏的营养多糖：淀粉、菊糖
2021/1/10
淀粉
• 淀粉的结构与性质：
第五章植物体内有机物代谢
糖类的代谢
• 单糖代谢 • 寡糖代谢 • 多糖代谢
2021/1/10
单糖代谢
1、糖磷酸酯：G-6-P 2、糖核苷酸：
UDPG：参与蔗糖、淀粉、纤维素的合成 ADPG：参与淀粉合成； GDPG：参与纤维素合成
2021/1/10
寡糖
• 双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖 • 三糖：棉子糖、麦芽三糖 • 四糖：水苏糖
2021/1/10
细胞质泵动学说
• 筛管分子内腔胞质呈几条长丝，形成胞 纵连束，纵跨筛管分子，束内成环状的 蛋白反复、有节奏地收缩和张驰，产生 一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分 就随之流动。
2021/1/10
收缩蛋白学说
• 筛管分子中有一种由微纤丝相连的网状结构 ，微纤丝一端固定，一端游离于筛管细胞质 内，ATP可使微纤丝韧皮蛋白收缩而引起微 纤丝颤动，从而推动细胞质流动，在同一时 间内，一部分微纤丝向一个方向收缩，另一 部分向另一个方向收缩，从而引起溶质向不 同方向流动。
以ADPG或UDPG为葡萄糖供体，催化α-1,4-糖苷键形成，将ADPG或 UDPG中的G单位加到麦芽糖、麦芽三糖或淀粉分子上，使淀粉链延长。
• 淀粉磷酸化酶：
以G-1-P为供体，催化α-1,4-糖苷键合成，将G分子加到支链淀粉的支链上 面，使支链延长，而不催化直链淀粉延长，其引子至少应含3个G单位
• Q酶：
以一段葡萄糖链为底物，催化其加到直链淀粉某个葡萄糖分子的第六位 上，形成α-1,6-糖苷键，从而形成支链，其引子至少应含5个G单位。
2021/1/10
淀粉的分解
2021/1/10
• 水解： A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C、R-酶（支链淀粉酶） D、麦芽糖酶
• 磷酸解： 淀粉磷酸化酶
系各 种 有 机 物 代 谢 的 相 互 联
2021/1/10
酚类
• 简单酚类
简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物类
• 木质素 • 类黄酮类
花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮
• 鞣质
2021/1/10
含氮次级化合物
• 生物碱 • 含氰苷 • 芥子油苷 • 蛋白氨基酸
2021/1/10
第六章 植物体内有机物的运输
• 运输途径：韧皮部
(环割实验、同位素示踪法）
次 生 代 谢 物 的 合 成 途 径
植物体内重要的次生代谢物质
• 萜类 • 酚类 • 含氮次级化合物
2021/1/10
萜 类（terpene ）
1、单萜和倍半萜：
除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉酚
2、双萜：冷杉酸、佛波醇、紫杉醇 3、三萜：固醇类 4、四萜：类胡萝卜素、番茄红素 5、多萜：橡胶
2021/1/10
有机物运输与呼吸作用
• 有机物运输需耗用呼吸作用放出的能量 • 维管束呼吸速率比其他部位高许多倍，呼吸
能量多数用于物质运输。 • 维管束局部降温或用呼吸抑制剂抑制呼吸均
会影响有机物正常运输
2021/1/10
四、外界条件对有机物运输的影响
1、温度：影响光合产物运输的速度和方向。
速度：低温：呼吸↓，能量↓运输速度↓ 方向：土温>气温，光合产物运往根部多，顶部少
2021/1/10
韧 皮 部 的 双 向 运 输
运输速度和溶质种类
• 速度：100cm/h • 溶质种类：
（1）研究方法：蚜虫吻刺法结合同位素示踪。 （2）形式：蔗糖（90%干重）、棉子糖、水苏糖、aa、
酰胺、生长物质、有机酸等。
2021/1/10
蚜虫刺吸
2021/1/10
蚜虫吻刺法
第二节 韧皮部装载
土温<气温，光合产物运往根部少，顶部多
2021/1/10
2、矿质元素
• 硼：促进糖分运输 • 磷：
（1）促进光合作用，增加有机物产量，增大压力差。 （2）参与蔗糖合成和能量供应，能量供应充足。
• 钾：
促进糖分转化成淀粉，维持维管束压力差。
2021/1/10
五、有机物的分配
• 分配方向： 优先供应生长中心 就近供应，同侧运输。
• 韧皮部装载（phloem loading）:光合产物从叶肉细胞到 筛分子－伴胞复合体的整个过程。
• 主要步骤：
（1）白天，叶肉细胞光合作用形成的磷酸丙糖首先从叶绿体运到细 胞溶质；晚上，可能以葡萄糖形式离开叶绿体，并转变为蔗糖。
（2）叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近。 （3）筛分子装载，即糖分进入筛分子和伴胞。
2021/1/10
2021/1/10
有机物分配控制因素
• 供应能力：代谢源 • 竞争能力：代谢库 • 运输能力：
2021/1/10
一、韧皮部装载的途径
质外体途径、共质体途径
植 物 体 内 的 物 质 运 输
二、蔗糖－质子同向转运
在蔗糖进入韧 皮部或者由韧皮部 卸出到需要有机物 的器官时作为主要 的有机物跨膜运输 方式。
三、韧皮部装载的特点
• 逆浓度梯度进行 • 需能过程 • 具有选择性
2021/1/10
直链淀粉：200-1000个G分子，以α-1,4-糖苷键相连 支链淀粉：600-6000个G分子，以α -1.4-糖苷键联成直链,
以α-1,6-糖苷键分出支链。
• 性质：
►水溶性： 直链淀粉：易溶于水，溶液粘稠度低 支链淀粉：不易溶于水，溶液粘稠
►与I2的反应：淀粉遇来自百度文库2变蓝
淀粉的生物合成
• 淀粉合成酶：
三、有机物运输的机理
• 压力流动学说：有机物在筛管中随液流的流动而移动， 这种液流的流动是由输导系统两端的压力势差异引起的 ，故称压力流动学说。
• 内容：叶片中光合作用生成大量溶质，叶中溶质↑，吸 水↑，压力势增大；根中利用大量物质供给生长，根中 溶质↓，放水，压力势减小，溶质流向根部。
• 证据和问题：
2021/1/10
重要的二糖
• 蔗糖：
代谢功能：有机物运输、糖类贮存积累 组成：由G和F组成， 分解：生成G和F
• 麦芽糖：为淀粉的组分，由两个G分子组成
2021/1/10
多糖
• 形成骨干的不溶性多糖： 纤维素、半纤维素、木质素
• 贮藏的营养多糖：淀粉、菊糖
2021/1/10
淀粉
• 淀粉的结构与性质：
第五章植物体内有机物代谢
糖类的代谢
• 单糖代谢 • 寡糖代谢 • 多糖代谢
2021/1/10
单糖代谢
1、糖磷酸酯：G-6-P 2、糖核苷酸：
UDPG：参与蔗糖、淀粉、纤维素的合成 ADPG：参与淀粉合成； GDPG：参与纤维素合成
2021/1/10
寡糖
• 双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖 • 三糖：棉子糖、麦芽三糖 • 四糖：水苏糖
2021/1/10
细胞质泵动学说
• 筛管分子内腔胞质呈几条长丝，形成胞 纵连束，纵跨筛管分子，束内成环状的 蛋白反复、有节奏地收缩和张驰，产生 一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分 就随之流动。
2021/1/10
收缩蛋白学说
• 筛管分子中有一种由微纤丝相连的网状结构 ，微纤丝一端固定，一端游离于筛管细胞质 内，ATP可使微纤丝韧皮蛋白收缩而引起微 纤丝颤动，从而推动细胞质流动，在同一时 间内，一部分微纤丝向一个方向收缩，另一 部分向另一个方向收缩，从而引起溶质向不 同方向流动。
以ADPG或UDPG为葡萄糖供体，催化α-1,4-糖苷键形成，将ADPG或 UDPG中的G单位加到麦芽糖、麦芽三糖或淀粉分子上，使淀粉链延长。
• 淀粉磷酸化酶：
以G-1-P为供体，催化α-1,4-糖苷键合成，将G分子加到支链淀粉的支链上 面，使支链延长，而不催化直链淀粉延长，其引子至少应含3个G单位
• Q酶：
以一段葡萄糖链为底物，催化其加到直链淀粉某个葡萄糖分子的第六位 上，形成α-1,6-糖苷键，从而形成支链，其引子至少应含5个G单位。
2021/1/10
淀粉的分解
2021/1/10
• 水解： A．α-淀粉酶 B．β-淀粉酶 C、R-酶（支链淀粉酶） D、麦芽糖酶
• 磷酸解： 淀粉磷酸化酶
系各 种 有 机 物 代 谢 的 相 互 联
2021/1/10
酚类
• 简单酚类
简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物类
• 木质素 • 类黄酮类
花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮
• 鞣质
2021/1/10
含氮次级化合物
• 生物碱 • 含氰苷 • 芥子油苷 • 蛋白氨基酸
2021/1/10
第六章 植物体内有机物的运输
• 运输途径：韧皮部
(环割实验、同位素示踪法）
次 生 代 谢 物 的 合 成 途 径
植物体内重要的次生代谢物质
• 萜类 • 酚类 • 含氮次级化合物
2021/1/10
萜 类（terpene ）
1、单萜和倍半萜：
除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉酚
2、双萜：冷杉酸、佛波醇、紫杉醇 3、三萜：固醇类 4、四萜：类胡萝卜素、番茄红素 5、多萜：橡胶
2021/1/10
有机物运输与呼吸作用
• 有机物运输需耗用呼吸作用放出的能量 • 维管束呼吸速率比其他部位高许多倍，呼吸
能量多数用于物质运输。 • 维管束局部降温或用呼吸抑制剂抑制呼吸均
会影响有机物正常运输
2021/1/10
四、外界条件对有机物运输的影响
1、温度：影响光合产物运输的速度和方向。
速度：低温：呼吸↓，能量↓运输速度↓ 方向：土温>气温，光合产物运往根部多，顶部少
2021/1/10
韧 皮 部 的 双 向 运 输
运输速度和溶质种类
• 速度：100cm/h • 溶质种类：
（1）研究方法：蚜虫吻刺法结合同位素示踪。 （2）形式：蔗糖（90%干重）、棉子糖、水苏糖、aa、
酰胺、生长物质、有机酸等。
2021/1/10
蚜虫刺吸
2021/1/10
蚜虫吻刺法
第二节 韧皮部装载
土温<气温，光合产物运往根部少，顶部多
2021/1/10
2、矿质元素
• 硼：促进糖分运输 • 磷：
（1）促进光合作用，增加有机物产量，增大压力差。 （2）参与蔗糖合成和能量供应，能量供应充足。
• 钾：
促进糖分转化成淀粉，维持维管束压力差。
2021/1/10
五、有机物的分配
• 分配方向： 优先供应生长中心 就近供应，同侧运输。
• 韧皮部装载（phloem loading）:光合产物从叶肉细胞到 筛分子－伴胞复合体的整个过程。
• 主要步骤：
（1）白天，叶肉细胞光合作用形成的磷酸丙糖首先从叶绿体运到细 胞溶质；晚上，可能以葡萄糖形式离开叶绿体，并转变为蔗糖。
（2）叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近。 （3）筛分子装载，即糖分进入筛分子和伴胞。
2021/1/10
2021/1/10
有机物分配控制因素
• 供应能力：代谢源 • 竞争能力：代谢库 • 运输能力：
2021/1/10