植物同化物的运输脑图思维导图

踩水的佩奇

2023-11-18

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同化物

运输途径

运输机理

韧皮部，同化物等分类的机理相关内容详解

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思维导图大纲

韧皮部卸出

这个过程包括蔗糖首先穿过SE-CC复合体边界，然后在细胞间运输（这个过程也称为筛分子后运输）并运输到达库组织，最后在接受细胞贮藏或代谢

韧皮部卸出途径

共质体卸出

通过大量的胞间连丝，形成连续的共质体通道，由于存在蔗糖浓度梯度，蔗糖可以通过胞间连丝不断地进入库组织被贮存或用于新生组织的生长发育（被动过程）

质外体卸出

是指SE-CC复合体与库细胞之间在某些位置缺乏胞间连丝，同化物从SE-CC复合体被动扩散或在糖转运蛋白的帮助下主动地运至质外体，再由质外体进入库细胞

依赖代谢进入库细胞

维持浓度梯度是直接依赖于细胞代谢的，需要能量

韧皮部运输的机理

压力流学说（逆水势梯度、压力差为动力）

内容

该学说主张筛管中溶液流（集流）运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动的（膨压差）

源细胞（叶肉细胞）将蔗糖装载入筛分子-伴胞复合体，降低源端筛分子内的水势，而筛分子又从邻近的木质部吸收水分，由此产生高的膨压。与此同时，库端筛分子内的蔗糖不断卸出，进入库细胞（如贮藏根），库端筛分子的水势升高，水分也流到木质部，于是就降低库端筛分子的膨压

源端和库端之间存在膨压差，它推动筛分子内同化物的集流，穿过筛孔沿着系列筛管细胞，由源端向库端运输

筛板的阻力建立膨压差

特点

各种溶质以相似的速度被运输在一个筛管中运输是单方向的

筛板的筛孔是畅通的

源端和库端必须有足够大的压力梯度

装载与卸出过程中需要能量，而在运输过程中不需要消耗大量的能量

胞质泵动学说

收缩蛋白学说

同化物的分布

配置

代谢利用

合成贮存化合物

从叶输出到植株其他部分

分配

概念

分配是指新生成同化物在各种库之间的分布（源-库单位）

分配方向

就近供应同侧运输（就近供应，同侧运输）

优先供给生长中心（生长旺盛代谢强的部位和器官）

不是平均分配到各个器官，而是有所侧重

（会发生再分配和再利用）

库强度及其调节

库强度

库

是指任何输入光合产物的器官，包括非光合器官和不能产生充足的光合产物去支持它们的生长或贮藏需要的光合器官

例如根、块茎和发育着的果实及未成熟的叶片

库容量指库的总重量（一般是干重）

库活力是指单位时间单位干重吸收同化产物的速率

库强度的调节

蔗糖是光合产物从源运输到库的主要形式，在植物体内长距离运输过程中，发生转化与合成

膨压影响源和库的联系

植物激素会影响质外体装载和卸出

糖类水平也会调节源库之间关系

影响有机物质运输分配三个因素

源的供应能力

指源的同化产物能否以及输出多少的能力“推力”

库的竞争能力

与需求相一致，生长旺盛、代谢强的部位，对养分竞争能力强的“拉力”

运输系统的运输能力

与源库之间的输导系统的联系，畅通程度和距离远近有关

总述

从同化物生产器官“源”（功能叶、萌发种子的子叶或胚乳）到消耗地或贮藏器官“库”之间(根、茎、果实、种子)

流-同化物运输对植物来说，正如血液循环对动物那样重要，维管系统形成了一个网络分布、结构复杂、功能多样的通道，为物质运输和信息传递提供了方便

源-库关系

供求关系，二者也可以改变，即库源视其具体条件而定

同化物运输是决定产量高低的一个重要因素

同化物运输的途径和方向

运输途径

短距离运输

细胞内运输

细胞间运输

质外体和共质体运输（共质体运输中胞间连丝起重要作用）

长距离运输

植物体内同化物的长距离运输是由韧皮部担任，主要运输组织是韧皮部里的筛管（SE组成）和伴胞（CC）

证据

环割实验和放射性同位素

组成特点

伴胞有细胞核、细胞质、核糖体、线粒体等，能把光合产物和ATP（通过胞间连丝）供给筛管细胞，它可以进行一些重要代谢（例蛋白质的合成）

筛管细胞缺少细胞核、液泡膜、微丝、微管、高尔基体和核糖体等，但有质膜、线粒体、变形的质体和光滑内质网等，所以筛管是活细胞，能输送物质

筛管中有筛板、筛板孔和筛域，筛孔面积占总面积的50％，大多数被子植物的内壁还有韧皮蛋白，简称P-蛋白（特有），筛管的质膜和胞壁之间有胼胝质

P-蛋白

功能是把受伤的筛管细胞的筛孔堵塞，使韧皮部汁液不能外流，保护作用

胼胝质

是一种B-1，3-葡聚糖，当筛管细胞受伤或遇外界胁迫信号时，合成更多的胼胝质，并最终堵住筛孔，保护作用

运输方向

总体方向是由源到库—流

方向

向上

向下

横向运输，正常状态下甚微

运输的速率和汁液成分

两种方法表示运输速率

运输速率

单位时间内物质运动的距离（m·h-1或m·s-1）

放射性同位素示踪

集流运输速率

可真正反映运输量

指单位韧皮部（或筛管）截面积在单位时间内运输物质的量（g·m-2·h-1）

运输溶质

蚜虫吻刺法

运输的物质主要是水，其中溶解许多糖类

糖类中的非还原糖主要是蔗糖、棉子糖、水苏糖等，其中蔗糖最多

为什么溶质种类主要是蔗糖（90%）

蔗糖等的溶解度高

蔗糖是非还原糖，化学性质稳定

蔗糖水解时能产生相对高的自由能

蔗糖是光合作用主要产物，它在细胞质中合成易随胞液快速运转

韧皮部装载

指光合产物在韧皮部周围的叶肉细胞小叶脉被装载进入筛分子-伴胞复合体的整个过程

三个步骤

从叶绿体运到细胞质基质（胞内运输）

蔗糖从叶肉细胞运输到叶片小叶脉韧皮部薄壁细胞的筛分子-伴胞复合体附近，为短距离运输（胞间运输）

蔗糖转入筛分子-伴胞复合体，即韧皮部装载（SE-CC）

质外体装载途径

质外体是指物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续系统，是一个开放性的连续自由空间，它没有细胞质及其他屏障所阻碍

同化物必须进入筛分子-伴胞附近的质外体空间，继而到达质外体。最后被筛管-伴胞复合体主动吸收

蔗糖跨过质外体到筛管和/或伴胞之间的细胞膜进入下一步的长距离运输

质外体途径的装载机制是通过蔗糖-质子同向运输

共质体装载途径

同化物的装载也可以经过共质体系统，通过胞间连丝进入SE-CC复合体（水苏糖）

多聚体-陷阱模型

糖分运输有选择性和逆浓度梯度积累的现象

内容

蔗糖分子依赖叶肉细胞与居间细胞型伴胞间的浓度差，通过胞间连丝扩散进入居间细胞

居间细胞具有寡糖合成酶，可以将蔗糖分子转化成寡糖分子（棉子糖或水苏糖），不能扩散回维管束鞘细胞，通过胞间连丝向筛管运输

居间细胞中蔗糖的浓度始终低于维管束鞘细胞中的浓度，可维持装载所需的浓度差

不需要消耗能量

扩散途径

指蔗糖被动地从叶肉细胞流向小叶脉的韧皮部

伴胞与筛分子有共同的母细胞，起源相同思维导图模板大纲

光合产物向经济器官运输与分配的数量，决定了经济系数的大小思维导图模板大纲

溶质增加、膨压上升、水势降低—＞溶质减少、膨压下降、水势升高思维导图模板大纲

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