第五章植物体内有机物代谢PPT课件

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植物体内有机物的合成、代谢、运输与分配

植物体内有机物的合成、代谢、运输与分配
植物体内有机物的合 成、代谢、运输与分配
植保051班 3号 叶良妹
一、植物体内有机物的合成
原料:CO2、H2O、光照 产品:直接产物有糖类,包
括蔗糖和淀粉 间接产物有脂肪,蛋白质等。
有机物物的合成来自光合作用
绿色植物吸收光能,同化二氧化碳和水,制造有机物并释放 氧气的过程,称为光合作用
1、光合作用的三大步骤:
糖在无氧状态下分解成丙酮酸的过程,又 称EMP途径。糖酵解过程在细胞原生质内 进行
二、三羧酸循环(TCAC) z 糖酵解的产物丙酮酸在有氧条件下进入
线粒体逐步氧化分解,形成水和二氧化碳 的过程
三、磷酸戊糖途径(PPP) PPP是细胞存在。由于 磷酸戊糖是该途径的中间产物,故该途径 称为磷酸戊糖途径
的O2分子数或固定的 CO2分子数 光系统Ⅰ( PSⅠ)
其反应中心色素分子吸收700 nm的红光并 发生光化学反应。 PSⅠ颗粒较小,存在于 间质片层和基粒的非垛叠区。它与 NADPH 的生成有关
光系统Ⅱ( PSⅡ) 其反应中心色素分子吸收 680nm的红光
并发生光化学反应。PSⅡ颗粒较大,存在 于基粒片层的垛叠区它与 H2O的氧化即氧 气的释放有关
z 呼吸作用的场所:线粒体
主要糖类的代谢
z 淀粉(叶绿体内)、蔗糖(细胞质)经过 水解成葡萄糖,又经过糖酵解生成丙酮酸 若经过无氧呼吸则生成酒精或乳酸和少量 的ATP;若经过有氧呼吸则生成CO2、H2O 和大量的ATP。
三、植物体内有机物的运输和 分配
有机物的运输
1、有机物质运输的途径 z 维管系统是专门执行运输功能的输导组织,由
韧皮部和木质部组成,贯穿植物全身 z 有机物的运输途径是由韧皮部担任,主要运输
组织是韧皮部里的筛管和伴胞。

第五章植物体内有机物运输详解演示文稿

第五章植物体内有机物运输详解演示文稿
2. 代谢库(metabolic sink) 能够消耗或贮藏同化物的组 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。
第三十六页,共40页。
根据同化物质输入后的命运,库器官可分为使用库(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,解决了压力流动 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,解决了筛管中的双 向运输的问题。
第三十五页,共40页。
第五节 同化物的分布 一、配置 1.代谢源(metabolic source) 制造并输出同化物的组
织、器官或部位 。
机理:
主动过程:通过质外体途径的蔗糖,通过运输载体 运转
被动过程:通过共质体途径的蔗糖,借助筛管分子 与库细胞的糖浓度差将同化物卸出
第二十五页,共40页。
蔗糖 筛板 ①
胞间连丝
② ③
蔗糖
葡萄糖 果糖
蔗糖
呼吸 合成 生长
第二十六页,共40页。
筛管分子
质外体
库细胞
韧皮部同化物输出的途径 ①共质体途径 ②③质外体途径
ATP H+
ADP+Pi
同向运输器 H+ 蔗糖 H+低
共质体途径装载
共质体途径中的装载:有机物通过共质体的内质网和胞间连丝的 连续通道进入筛管-伴胞复合体。(不同糖分运输有选择性并逆浓度梯
度) 多聚体-陷阱模型
维管束鞘细胞
居间细胞
筛管分子
葡萄糖 果糖 蔗糖
半乳糖
蔗糖 棉子糖
第二十一页,共40页。

植物体内物质和能量的转变.ppt

植物体内物质和能量的转变.ppt

➢ 光呼吸是与光合作用伴随发生的吸收O2和释放CO2的 过程。整个途径要经过三种细胞器,即在叶绿体中合 成乙醇酸,在过氧化体中氧化乙醇酸,在线粒体中释 放CO2。由于光呼吸与光合作用两者的底物均起始于 RuBP,且都受Rubisco催化,因此,两者的活性比率 取决于CO2和O2的浓度比例。在O2和CO2并存的环境 中,光呼吸是不可避免的。光呼吸释放的CO2可被光 合再固定。
EMP的化学历程

葡萄糖的磷酸化 一
阶 段

磷酸己糖的裂解
二 阶

糖原(或淀粉)
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21,3-二磷酸甘油酸

丙酮酸和 三 ATP的生成 阶

23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
2丙酮酸
第一阶段:葡萄糖的磷酸化
EMP途径总结
•总反应式:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
•总反应:1次氧化,2次底物水平的磷酸化,2步耗能
能量释放或消耗处反应不可逆。
•能量计算:酵解过程中ATP净生成
2ATP
•糖酵解代谢途径有三个关键酶,即己 糖激酶(葡萄糖激酶)、磷酸果糖激酶 、丙酮酸激酶
丙酮酸
丙酮酸激酶

磷酸烯醇式丙酮 酸(PEP)
H2O
Mg或Mn 烯醇化酶
磷酸 甘油 酸变 位酶
小结:
• 有2次底物水平磷酸化——(PGald → PGA; PEP → Pyr)

《微生物的代谢A》PPT课件

《微生物的代谢A》PPT课件

脂肪的分解
脂肪是甘油和脂肪酸形成的酯。在动植物残 体中含有一定量脂类物质。一般作物茎叶中,脂 类约占干物质的0.5%~2.0%,油料作物种子中, 脂类约为30%~50%。
土壤中的脂类主要来自植物残体,少量来自动物 与微生物。
分解脂肪的微生物都具有脂肪酶。在脂肪酶 作用下,脂肪水解为甘油和脂肪酸。
蛋白质的分解
产物:麦芽糖,带分支侧链的寡糖及糊精。 产物麦芽糖在光学构型上为β—型,故称之β—淀粉 酶。 分布:β—淀粉酶广泛存在于霉菌中,细菌中少见。
糖化酶: 从淀粉分子的非还原性末端以葡萄糖为单位水解 α—1,4糖苷键,产物为葡萄糖;不能水解α—1, 6糖苷键。
异淀粉酶:能水解α—1,6糖苷键。
微生物产生的淀粉酶中,细菌产生的主要是α—淀 粉酶,霉菌产生的主要为β—淀粉酶和异淀粉酶。
活化
葡萄糖激活的 方式
己糖异构酶
磷酸果糖激酶
二磷酸果糖醛缩酶
3-磷酸甘油醛脱氢酶
磷酸甘油酸激酶
甘油酸变位酶
移位
烯醇化酶
磷酸化
丙酮酸激酶珠菌、构巢曲霉、Fra bibliotek僵菌、少孢根霉
N-乙酰几丁寡糖和壳聚几丁寡糖具有清爽的甜 味,有吸湿和保湿性,其在水中溶解度比单糖低, 有助于调整食品的水活性,增进保水性,兼具调味 和改良食品质构的功能,另外N-乙酰几丁寡糖可促
进肠道内有益菌(Bifidus)的增殖并抑制大肠杆菌及
肠道内病原菌的生长,是一种良好的双歧杆菌增殖 因子。
为好气性无芽孢周毛杆菌。这两种细菌分解几 丁质时利用生成的氨和葡萄糖作氮源、碳源及 能源。
链霉菌 中有许多分解能力比较强:褶皱链霉 菌、浅青紫链霉菌、橄榄绿链霉菌、淡紫灰 链霉菌、灰色链霉菌、浅天青链霉菌、天蓝 色链霉菌

植物生理学:第五章 植物体内有机物质的代谢和运输

植物生理学:第五章 植物体内有机物质的代谢和运输

一、植物体内有机物质的运输系统
短距离运输系统
一、植物体内有机物质的运输系统
短距离运输系统
一、植物体内有机物质的运输系统
(二)长距离运输系统:指器官之间、源与库之间运输, 长距离运输系统:指器官之间、源与库之间运输, 距离从几厘米到上百米
1、微管束的组成:以导管为中心的富含纤维组织的木质部;以 微管束的组成:以导管为中心的富含纤维组织的木质部; 木质部 韧皮部; 筛管为中心的周围有薄壁组织伴连的韧皮部 筛管为中心的周围有薄壁组织伴连的韧皮部;穿插与包围木 质部和韧皮部的多种细胞,微管束鞘。 质部和韧皮部的多种细胞,微管束鞘。 微管束的功能: 2、微管束的功能: • 通常情况下,水分与无机盐通过木质部输送,有机物通过韧 通常情况下,水分与无机盐通过木质部输送, 皮部输送。 皮部输送。 • 信息(信使)物质传递的通道:如根部合成的细胞分裂素、 信息(信使)物质传递的通道:如根部合成的细胞分裂素、 脱落酸等通过木质部输送至地上部分; 脱落酸等通过木质部输送至地上部分;茎尖合成的生长素则 通过韧皮部向下运输;植物受环境刺激后产生的电波( 通过韧皮部向下运输;植物受环境刺激后产生的电波(膜电 也主要在微管束中传播。 位)也主要在微管束中传播。 • 两通道之间的物质运输:木质部与韧皮部之间侧向(横向) 两通道之间的物质运输:木质部与韧皮部之间侧向(横向) 运输可相互间运送水分和养分, 运输可相互间运送水分和养分,如筛管内的膨压变化就是由 于导管与筛管间发生水分交换产生的。 于导管与筛管间发生水分交换产生的。源自一、植物体内有机物质的运输系统
(二)长距离运输系统
2、微管束的功能 • 对同化物的吸收与分泌:韧皮部对同化物的吸收与分泌不 对同化物的吸收与分泌: 仅发生在库源端,而且在同化物的运输途中, 仅发生在库源端,而且在同化物的运输途中,微管束能与 周围组织发生物质交换。 周围组织发生物质交换。 • 对同化物的加工与贮存:同化物的运输过程中可卸至微管 对同化物的加工与贮存: 束中的某些薄壁细胞内合成淀粉,并贮存起来。 束中的某些薄壁细胞内合成淀粉,并贮存起来。是个中间 需要时再转运出去。 库,需要时再转运出去。 • 外源化学物质以及病毒等的传播通道:杀虫剂、灭菌剂、 外源化学物质以及病毒等的传播通道: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。 肥料、以及病毒分子经两通道的传输,能产生周身效应。 另外筛管汁液的蛋白抑制剂能抑制动物消化道内的消化酶, 另外筛管汁液的蛋白抑制剂能抑制动物消化道内的消化酶, 说明筛管本身存在一定的防卫机制。 说明筛管本身存在一定的防卫机制。 • 植物体的机械支撑:木质部导管、管胞。 植物体的机械支撑:木质部导管、管胞。

中考生物第5讲植物的新陈代谢2精讲本课件

中考生物第5讲植物的新陈代谢2精讲本课件
(5)移栽植物时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是抑制图 甲中的___b___(选填“a”“b”或“c”)生理活动。
诊断自测
命题点1 植物的光合作用及其应用 1.(2020,温州)植物光合作用在叶中合成有机物时,下列示意 图能正确表示物质进出叶片的是( B )
2.某植物叶片边缘呈黄白色,不含叶绿体。将该植物在黑暗中 放置48小时后,切断部分叶脉,将叶片的部分区域的两面用锡 箔纸遮蔽,如图所示。光照一段时间后去除锡箔纸,用碘染色 法处理叶片,观察叶片a、b、c、d 4个部位的颜色,发现只有d 显蓝色。下列说法错误的是( B ) A.该实验证明淀粉是光合作用的产物 B.对比da,说明光合作用需要叶绿体 C.对比dc,说明光合作用需要光照 D.对比db,说明光合作用需要水
3.某同学将天竺葵放在暗处一段时间后,用铝箔把一张叶片的 一部分遮光,经光照、褪色、漂洗,再滴上碘液,发现整张叶 片呈棕黄色。出现这种现象的原因可能是( B )
A.褪色时间过短
B.光照时间过短
C.植株在暗处时间过短 D.铝箔遮光不严
4.(2021,湖州)如图是大棚种植蔬菜的实景图。
(1)大棚内能保持适宜的温度,有利于__酶____的催化作用,从而 促进蔬菜快速生长。 (2)采用吊袋式二氧化碳施肥法有利于植物光合作用。吊袋一般 固定在植物枝叶上端约40厘米处,如果太低,由于二氧化碳
2.光合作用反应式: 二氧化碳+水叶―绿 光―→体 有机物+氧气 3.光合作用实现了地球上最重要的两个变化: 一是把简单的___无__机__物_____合成为复杂的__有__机__物______,并放 出氧气,实现了物__质______转化;
二是把__光__能___变成储存在有机物里的化学能,实现了_能__量____ 转化。

第五章 植物体内有机物的代谢

第五章 植物体内有机物的代谢
(receiver cell)的过程。 • 韧皮部卸出首先是蔗糖从筛分子卸出,然后以短 距运输途径运到接受细胞,最后在接受细胞贮藏 或代谢。
一、同化产物卸出途径
共质体卸出
质外体卸出
二、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。 • 在质外体韧皮部卸出途径中,糖起码跨膜两次: 筛分子-伴胞复合体的质膜和库细胞的质膜。当糖 分运至库细胞的液泡时,它又要跨过液泡膜。
半纤维素 多糖 淀粉、纤维素
戊糖(Ru5P)→核苷酸→核酸
葡萄糖
PGAld
脂肪
甘油 + 脂肪酸
蛋白质 酒精
C3途径 PEP CO2 酚类、萜类化 合物 烟碱 丙酮酸
乳酸
谷氨酸族 丙二酰COA
乙酰COA
天冬氨酸族
草酰乙酸 TCA
α- 酮戊二酸 卟啉 (chl, Cyt)
AMP、GMP
第二节 萜类
• 鞣质有毒,有涩味;具有防御功能;
• 树干心材的鞣质丰富,能防止真菌和细菌引
起的心材腐败。
第四节 含氮次生化合物
从普通氨基酸合成的,具有防御功能。
Байду номын сангаас
一、生物碱
二、含氰苷
一、生物碱(alkaloid)
• 通常有一个含N杂环。
• 存在多种植物中,种类很多。
• 在植物体内分布不一致。 • 不同生长时期含量不同。 • 受外界条件影响。
速率:
• 平均约100 cm•h-1;其范围在30~150 cm•h-1。 • 同一作物,由于生育期不同,有机物运输的速度 也有所不同。
溶质种类
• 水
• 糖类 • 氮化合物 • 无机离子 • 植物激素

第五章 有机物的运输(共61张PPT)

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
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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:
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。
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
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
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
重要的二糖
运输途径:韧皮部
(环割实验、同位素示踪法)
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。
蚜虫刺吸
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。
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考,在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches,Growing Up In Your Own Story
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
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
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
淀粉
淀粉的结构与性质:
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,
(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。
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。
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:
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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。
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
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I2变蓝
淀粉的生物合成
淀粉合成酶:
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。
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
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。
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
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
含氮次级化合物
生物碱 含氰苷 芥子油苷 蛋白氨基酸
第六章 植物体内有机物的运输
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
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
萜 类(terpene )
1、单萜和倍半萜:
除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉酚
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。
淀粉的分解
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。
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
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
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
土温<气温,光合产物运往根部少,顶部多
2、矿质元素
硼:促进糖分运输 磷:
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