同化物运输与分配思维导图

祭夏

2022-07-31

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同化物运输与分配思维导图

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同化物运输与分配基本介绍

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思维导图大纲

途径

短距离运输：靠扩散和原生质环流等完成

胞内运输：cell器之间的物质交换

胞间运输：共质体运输、质外体运输、共质体-质外体交替运输

长距离运输：指器官之间的运输

用环割法证明，同化物的长距离运输是通过韧皮部的筛管

被子植物韧皮部

筛管

伴胞

韧皮薄壁细胞

伴胞的类型

普通伴胞

转移细胞

中间细胞

环境影响

1. 温度温度影响同化物运输的速度和方向

2. 光照通过光合作用影响同化物的运输与分配（糖、ATP）

3. 水分水分胁迫降低光合速率

4. 矿质元素 N 、 P、K 、B

N ——N过多，营养生长旺，同化物输出少； N过少，引起功能叶早衰

P—— P能促进光合作用，形成较多的同化物； P促进蔗糖合成；P是ATP的重要组分。

K ——K能促进库内糖分转变为淀粉，维持源库两端的压力差，有利于有机物运输。

B—— B和糖能结合成复合物，有利于透过质膜，促进糖的运输。

同化物的分配 ※

组成

代谢源

指制造并输出同化物的组织、器官或部位，如功能叶片，种子萌发时的胚乳或子叶，春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块茎、种子等。

代谢库

指接纳同化物用于生长、消耗或贮藏的组织、器官或部位，如果实。

源-库单位

源制造的光合产物主要供应相应的库，它们之间在营养上相互依赖

特点

1. 优先供应生长中心

2. 就近供应，同侧运输

3. 功能叶之间无同化物供应关系

4. 光合产物可再分配利用

分配规律

1. 供应能力：指源的同化物能否输出以及输出多少（“推力”）

2. 竞争能力：指库对同化物需要程度的大小（“拉力”）

3. 运输能力：指源、库之间的输导系统的联系、畅通程度和距离远近

分配与产量的关系

1. 源限制型: 其特点是源小而库大，结实率低，空壳率高。

2. 库限制型: 特点是库小源大，结实率高且饱满，但粒数少，产量不高

3. 源库互作型 :产量由源库协同调节，可塑性大。只要栽培措施得当，容易获得较高的产量

物运输与分配的调控

（一）代谢调控：蔗糖浓度和能量代谢的调节

（二）激素调控：生长素、赤霉素等

（三）环境因素调控

在韧皮部运输的机制 ※

（一）压力流动学说（1930年，Mvnch）

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，其动力是源库之间的压力势差。

实验依据

1. 溢泌现象，表示有正压力存在

2. 筛管接近源库两端存在浓度梯度差

3. 用蚜虫吻刺法测定筛管中液流速度，约为100cm/h

不能解释

1. 物质快速流动所需的压力势差远大于筛管两端压力势差

2. 筛管内物质双向运输

（二）细胞质泵动学说

筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子，在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和伸展，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。

可以解释双向运输

（三）收缩蛋白学说

筛管分子内有一种由微纤丝形成的网状结构，微纤丝由收缩蛋白组成。收缩蛋白能分解ATP，将化学能转变为机械功。收缩蛋白的伸展与收缩可能是同化物运输的动力。

解释了运输所需的能量供应

同化物运输的动力：渗透动力和代谢动力

形式

用蚜虫吻刺法结合同位素示踪证明

蔗糖是同化物运输的主要形式，占筛管汁液干重的73%以上。此外，还有AA、有机酸、蛋白质、无机离子等

蔗糖同化物运输的优点

1）蔗糖是非还原糖，具有很高的稳定性；

2）溶解度高，100mL水可以溶解204g；

3) 运输效率高。

方向和速度

比集转运速率SMTR

指有机物在单位时间内通过单位韧皮部横截面积运输的量

同化物进入韧皮部后，可向上运输、向下运输、横向运输和同时进行双向运输。运输速度约为100cm·h-1

韧皮部装载和卸出

1. 装载途径

（1）共质体途径

同化产物通过胞间连丝进入伴胞，最后进入筛管。

（2）质外体途径

同化产物由叶肉细胞基质进入质外体，然后逆浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管。

2. 装载机制

很高流速，并且能保持韧皮部有较高糖浓度

载体调节

（1）对被装载物质有选择性

（2）需能量供应

（3）具有饱和效应

机制

糖-H+同向运输

筛分子-伴胞复合体（SE-CC复合体）

在叶肉细胞质合成的蔗糖，运至伴胞（或筛分子）质外体

在H +梯度的驱动下，经质膜外的质子-蔗糖共运输器，进入伴胞(或转移细胞)

然后经胞间连丝进入筛管

多聚体-陷阱模型

叶肉细胞合成的蔗糖从BSC通过胞间连丝扩散进入居间细胞

在居间细胞中，棉子糖（和水苏糖）由蔗糖和半乳糖合成，从而维持了蔗糖扩散所需的浓度。由于分子较大，不能扩散返回叶肉细胞

棉子糖扩散进入筛分子

3. 卸出途径

4. 卸出机制

（1）通过质外体途径的蔗糖，同质子协同运转（主动过程）

（2）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（被动过程）

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4.34

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