植物体内有机物的运输 优秀课件
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植物生理学第六章植物体内有机物运输ppt课件(“运输”相关文档)共40张
2. 代谢库(metabolic sink) 可以耗费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。
根据同化物质输入后的命运，库 器官可分为运用库〔或称为营养库〕 和贮藏库两种。
优 点：
1〕微纤丝相当于ATP酶活性，可供能，处理了压力流动
学说中的能量问题、中间动力问题； 2〕微纤丝的摆动是向各个方向的，处理了筛管中的双
向运输的问题。
第三节 有机物质的分配与调控 一、代谢源与代谢库及其相互关系 代谢源(metabolic source) 制造并输出同化物的组
织、器官或部位 。
1930年Münch提出的压力流动假说是迄今有关韧皮部物质运输的最胜利的假说。 源－库单位(source-sink unit) 转移细胞(transfer cell) 一种特化的薄壁细胞，胞壁与质膜向内伸入细胞质中，构成许多皱折，扩展了质膜的外表积。
2〕优先供应生长中心 2〕表达源库之间的关系
源与库是相互依赖，相互制约的。 绝大多数有机物在韧皮部的运输是非极性的，总是从大量合成处向活泼生长部位或大量积累部位运输 。
三1〕、合有成机贮物藏运水化输合的分物动，力：如淀水粉；分缺乏必定影响有机物质的运输和分配
部位定向运输。 3〕细胞内能量代谢对运输的影响
糖的运输速率〔在210~〕30℃导时最致快。光合速率降低，使得叶肉细胞内可运态蔗糖浓
度降低；
〔2〕导致筛管内集流纵向运输的速率降低
思索题
1. 名词解释:
转运细胞、压力流动学说、代谢源〔库〕、源-库单位 转运细胞、压力流动学说、代谢源〔库〕、源-库单位
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。
根据同化物质输入后的命运，库 器官可分为运用库〔或称为营养库〕 和贮藏库两种。
优 点：
1〕微纤丝相当于ATP酶活性，可供能，处理了压力流动
学说中的能量问题、中间动力问题； 2〕微纤丝的摆动是向各个方向的，处理了筛管中的双
向运输的问题。
第三节 有机物质的分配与调控 一、代谢源与代谢库及其相互关系 代谢源(metabolic source) 制造并输出同化物的组
织、器官或部位 。
1930年Münch提出的压力流动假说是迄今有关韧皮部物质运输的最胜利的假说。 源－库单位(source-sink unit) 转移细胞(transfer cell) 一种特化的薄壁细胞，胞壁与质膜向内伸入细胞质中，构成许多皱折，扩展了质膜的外表积。
2〕优先供应生长中心 2〕表达源库之间的关系
源与库是相互依赖，相互制约的。 绝大多数有机物在韧皮部的运输是非极性的，总是从大量合成处向活泼生长部位或大量积累部位运输 。
三1〕、合有成机贮物藏运水化输合的分物动，力：如淀水粉；分缺乏必定影响有机物质的运输和分配
部位定向运输。 3〕细胞内能量代谢对运输的影响
糖的运输速率〔在210~〕30℃导时最致快。光合速率降低，使得叶肉细胞内可运态蔗糖浓
度降低；
〔2〕导致筛管内集流纵向运输的速率降低
思索题
1. 名词解释:
转运细胞、压力流动学说、代谢源〔库〕、源-库单位 转运细胞、压力流动学说、代谢源〔库〕、源-库单位
植物体内的物质运输精品PPT教学课件
说明：
导管运输水和无机盐，属于输导组织。
叶脉、根中都有导管，它们和茎中的导管相通。
因此，根吸收的水和无机盐能在植物体内运输至
茎、叶、花、果实等器官。
2020/12/8
5
科学家发现， 导管由一些直 径较大的长筒 形细胞连接而 成。不过这些 长筒形细胞已 经死亡，它们 上、下连接处 的横壁消失， 故导管上下贯 通。
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
2020/12/8
筛板
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试比较导管与筛管的结构特点：
存在部位
导 管
木质部
筛 管
韧皮部
细胞特点
死细胞、细胞之间横 壁消失 活细胞、细胞之间有 横壁，且其上有筛孔
功能
输导水和无 机盐
输导有机 物
韧皮纤维属于 机械 组织，它的作用
是 增加茎的强度
。
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一、双子叶植物茎的结构
由此可见，韧皮部的结构
那么，茎如何完成这些功能呢？
2020/12/8
1
植物体内的物质运输
2020/12/8
2
一、双子叶植物茎的结构
1、研究树皮 树皮由哪
外树皮 保护作用 树 皮 内树皮
内树皮 （靠里是韧皮部）
（靠里是韧皮部）
木质部
2020/12/8
3
一、双子叶植物茎的结构
2、研究木质部
木质部就是我们通 常所说的木材，木 质部由 导管 和
木纤维 组成。
木质部
2020/12/8
第五章 有机物的运输(共61张PPT)
1. 装载途径
碳水化合物从叶肉细胞转运进入韧皮部有两种
装载途径:
一种是共质体装载，是指光合细胞输出的蔗糖通过胞
间连丝顺蔗糖梯度进入伴胞，最后进入筛管的过 程。
另一种是质外体装载，是指叶肉细胞中蔗糖先卸出 到质外体，再通过蔗糖-H＋共运输进入韧皮部。
蔗糖/质子共转运:
位于筛管分子质膜上的
Ｈ＋-ATP酶分解ATP
续地溢泌出来，这说明筛管内存在着很大的正压力；
※筛管接近源、库的两端存在着浓度梯度差。用蚜虫吻针法可测定 到筛管具有正压力，源、库间具有压力差。
※生长素，只有当糖被运输时，这些物质才能被运输，如果没有糖 的浓度梯度存在，生长素也不能外运，这说明筛管内物质运输是 集体流动，只有在被运输物质的总浓度存在梯度时，物质的运输 才能发生。
实践 有机物运输分配是决定产量高低和品质
好坏的一个重要的生理因素。
在研究有机物各器官的运输、分配和积累的关系中，提 出了“代谢源”(源，Source)与“代谢库”(库,Sink)的概 念。
源是指制造、输出有机物的部位或器官。
库是指消耗或贮藏有机物的部位或器官。
源--库理论 实质上就是用有效的人工干预，促使有机
环割试验
20世纪初期以来用放射性元素饲喂、植物手术、 化学分析，放射自显影技术等进一步证实有机物 质通过韧皮部进行运输。其中筛管是有机物运输 的主要通道。
筛管的细胞质中含有P—蛋白(又称韧皮蛋白)和胼胝 质。
P——蛋白是筛管中一种粘液状的韧皮部特有蛋白，它 是筛管高度进化的结果，有管状、纤丝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和球状，它 使筛孔进一步扩大，其功能与物质运输有关。
（一）基本内容
1．有机物质运输的途径、方向、速度、 形式和机理
植物体内有机物质运输和分配PPT课件
同化物配置 指光合同化物的 代谢转化去向与 调节。
源叶和库器 官中都有同化物 的配置。
.
34
一、光合细胞中同化物的配置
➢淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物。 ➢光合碳代谢形成的磷酸丙糖的去向直接决
定了有机碳的分配。
继续参与卡尔文循环 磷酸丙糖 留在叶绿体中→淀粉
细胞质→蔗糖→液泡贮存 运输到库细胞
.
➢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%；
.
20
3.P蛋白收缩推动假说
➢ 筛管腔内有许 多P蛋白靠 ATP能量作上 下收缩或扩区， 推动筛管中有 机物运转
.
21
（三）韧皮部装载与 卸出
韧皮部装载 同化物从合成部
位进入筛管的过程。
(1)同化物生产区 叶肉细胞(C4
植物还包括维管束鞘细胞)。
(2)同化物累积区 主要由小叶脉
末端的韧皮部薄壁细胞组成。
(1)环割试验
韧皮部环割试验示意图
.
9
环割在实践中有多种应用
对苹果、枣树等果树的旺长枝 条进行适度环割，使环割上方枝条 积累糖分，提高C/N比，促进花芽 分化，提高座果率，控制徒长。
用高空压条繁殖白兰花 .
在进行花木的高空压 条繁殖时，可在欲生根的 枝条上环割，在环割处附 上湿土并用塑料纸包裹， 由于此处理能使养分和生 长素集中在切口上端，故 利于发根。
源叶和库器 官中都有同化物 的配置。
.
34
一、光合细胞中同化物的配置
➢淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物。 ➢光合碳代谢形成的磷酸丙糖的去向直接决
定了有机碳的分配。
继续参与卡尔文循环 磷酸丙糖 留在叶绿体中→淀粉
细胞质→蔗糖→液泡贮存 运输到库细胞
.
➢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%；
.
20
3.P蛋白收缩推动假说
➢ 筛管腔内有许 多P蛋白靠 ATP能量作上 下收缩或扩区， 推动筛管中有 机物运转
.
21
（三）韧皮部装载与 卸出
韧皮部装载 同化物从合成部
位进入筛管的过程。
(1)同化物生产区 叶肉细胞(C4
植物还包括维管束鞘细胞)。
(2)同化物累积区 主要由小叶脉
末端的韧皮部薄壁细胞组成。
(1)环割试验
韧皮部环割试验示意图
.
9
环割在实践中有多种应用
对苹果、枣树等果树的旺长枝 条进行适度环割，使环割上方枝条 积累糖分，提高C/N比，促进花芽 分化，提高座果率，控制徒长。
用高空压条繁殖白兰花 .
在进行花木的高空压 条繁殖时，可在欲生根的 枝条上环割，在环割处附 上湿土并用塑料纸包裹， 由于此处理能使养分和生 长素集中在切口上端，故 利于发根。
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三种伴胞类型的比较
伴胞类 型 普通伴 胞
转移(传 递)细胞
特征
具有叶绿体，叶绿体中有类囊体。除了 与筛管分子之间有大量胞间连丝外，在 其他部位很少有胞间连丝。
细胞壁向内形成许多指状内突，与筛管 分子间有大量胞间连丝。在其他部位很 少有胞间连丝。
居间细 与周围细胞，特别是和鞘细胞间有大量
胞
的胞间连丝相联系。
第六章 植物体内有机 物的运输
新知识：
植物体内有机物的运输 1、有机物运输的途径、速度和溶质种类 2、有机物运输的机理： 韧皮部装载 筛管运输机理 韧皮部卸出 3、外界条件对有机物运输的影响
第六章 植物体内有机物的运输
第一节 有机物运输的途径、速度和溶质种 类
第二节 韧皮部装载 第三节 筛管运输机理 第四节 韧皮部卸出 第五节 外界条件对有机物运输的影响 第六节 同化产物的命运和分配
子一起顺着这一梯度经“糖—质子”转运 蛋白进入筛管-伴胞。
试验支持：南瓜叶鞘 ；薄荷叶片细胞 。
在共质体内的物质可有选择的穿过质膜进
入质外体运输；质外体内的物质在适当的 场所也可通过质膜进入共质体运输。
质外体途径与内质体途径的比较（P151，表62）
质外体途径
共质体途径
运输糖 细脉伴胞 胞间连丝数量
蔗糖
通常是伴胞和 传递细胞 少
蔗糖、棉子糖和 木苏糖
第二步，叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近，这个 短距离运输常常只有二三个细胞直径的距离。
第三步，筛分子装载，即糖分运入筛分子和伴胞。
筛分子—伴胞复合体（SE－CC）：
筛管是同化物运输的主要通道。成熟的筛管细胞 含有细胞质，但核及细胞器相继退化，出现了韧 皮蛋白质。伴胞有核，细胞质浓厚，具有全套细 胞器，与筛管细胞并列配对存在。伴胞与筛管细 胞之间有胞间连丝连接。
第一节 有机物运输的途径、 速度和溶质种类
一、运输途径
有机物的运输途径是由？？？担任的 试验：环割和同位素示踪
环割试验：
“树怕剥皮”
环割的应用： 果树环割使 养分集中， 提高座果率 和产量；高 空压条环割 利于生根。
同位素示踪
甜切菜片叶的片放饲射喂 自1显4C影O像2进行光合作用后，叶柄
运输方向：向上运输和向下运输
二、运输的速度和溶质种类
1、运输速度：用放射性同位素示踪法。一 般为100cm/h。
不同植物不同：大豆84－100cm/h ，甜 菜85－100cm/h，南瓜40－60cm/h，马铃薯 20－80cm/h，等等
同一作物不同生育期不同：幼龄的南 瓜72，老龄30-50cm/h
伴胞的生理功能可能是：为筛细胞提供结构物质 蛋白质；提供信息物质RNA；维持筛分子间渗透 平衡，调节同化物向筛管的装载与卸出。筛管通 常与伴胞配对组成筛分子-伴胞复合体。
糖分和其他溶质从源运走的过程称为 输出。
同化产物经过维管系统从源到库的运 输称为长距离运输。
一、韧皮部装载的途径
1、质外体途径 2、共质体途径
有机物的运输途径是由韧皮 部担任的。主要运输组织是 筛管和伴胞。
伴胞有以下3种：
1.有叶绿体的伴胞： 胞间连丝较少
2.传递细胞（transfer cell）：其胞壁向内 生长（突出），增加质膜表面积；胞间连 丝长且具有分支，有利于物质运送到筛分 子，分布于中脉周围。
3.居间细胞（intermediary cell）：有许 多胞间连丝，与邻近细胞（特别是维管束） 联系，它能合成棉子糖和水苏糖等。
因为：
1）蔗糖是非还原糖，具有很高的稳定性；
2）蔗糖的溶解度很高；
3）蔗糖的运输速率很高；
4）蔗糖具有较高的能量
蓖麻韧皮部汁液的成 分
第二节 韧皮部装载
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。包括了3个步骤：
第一步，白天，叶肉细胞光合作用形成的磷酸三碳糖首先从 叶绿体运到胞质溶胶；晚上，可能以葡萄糖状态离开叶绿 体，后来转变为蔗糖。
1、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。
途径一：蔗糖→细胞壁质外体→己糖→ 库细胞→液
有的植物（如蚕豆、玉米、甜菜）的叶 肉细胞与邻近细胞及筛分子之间的胞间连丝 较少，糖从叶肉细胞运出后，进入质外体空 间，继而到达小叶脉的质外体，最后被筛分 子－伴胞复合体主动吸收。
植物体内有机物的运 输 优秀课件
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。
居间细胞
多
二、蔗糖－质子同向转运
研究发现，伴胞和传递细胞的质膜上有 质子泵。传递细胞的质子泵大多数面向 维管束鞘和韧皮部薄壁细胞的质膜，有 利于质外体的光合产物的输送。
在筛管或伴胞的质膜中，H+－ATP酶 不断将细胞内的H+泵到细胞外（质外体）， 质外体的H+浓度比共质体高，从而产生跨
膜的质子梯度，质外体中的糖分子即与质
不同的溶质运输速度不同：蔗糖 107cm/h，重水与32P为87cm/h
2、溶质种类
蚜虫吻刺结合同位素法
韧皮部中的溶质种类: 主要有蔗糖， 还有棉子糖、水苏糖和毛蕊糖；氨基
酸和酰胺；磷酸核苷酸和蛋白质；激 素、钾、磷 、氯等。
大量研究表明，植物筛管汁液中干物质含 量占10%～25%，其中90%以上为碳水化合物。 在大多数植物中，蔗糖是糖的主要运输形 式。
试验支持：甜菜、蚕豆的质外体存在如 蔗糖、水苏糖；对甜菜等在叶面外施蔗糖， 会和光合产物一样，累积在筛管和伴胞；改 变环境，如加抑制剂、温度处理等，甘蔗细 胞的蔗糖浓度也会随之改变；等等 。
2、共质体途径
共质体运输主要是通过胞间连丝实现的。
光合产物在叶肉细胞中进入内质网，通过内 质网提供的连续通道，即通过胞间连丝进入 筛分子－伴胞复合体。胞间连丝是植物间物 质与信息交流的通道，是贯穿细胞壁的管状 结构物，内有连丝微管，其两端与内质网相 连接。