导图社区 植物生理学-同化物的运输和分配
这是一篇关于同化物的运输和分配的思维导图,主要内容包括:韧皮部结构,运输途径韧皮部,运输物质,运输机理,同化物的分配,调节。
编辑于2025-04-13 23:07:04工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于光合作用的思维导图,主要内容包括:光合色素,叶绿体,光合作用机理,影响光合作用的因素,题目准备考研题目。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于呼吸作用的思维导图,主要内容包括:末端氧化系统,呼吸商 RQ,种子储存条件,热带植物的呼吸跃变,果实的保存,论述题。
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同化无的运输和分配
韧皮部结构
筛管分子
筛板,筛孔,侧筛域
P蛋白
P蛋白平常位于筛管内壁,当韧皮部组织受损伤时,筛管压力将P 蛋白迅速移向受伤部分,并在筛孔周围积累形成凝胶堵塞筛孔,以维持其他部位筛管的正压力,同时减少韧皮部内运输的同化物的损失
由伴胞合成通过胞间连丝运输到筛管分子
月并 月氏 质
合成
是一种以B-1,3-键合成的葡聚糖合成酶位于质膜上,反应底物在细胞质,合成的月并月氏质沉积在质膜与细胞壁之间。
作用
在筛管分子分化过程中XXX对筛孔形成起作用
正常条件下,有少量的XXX沉积在筛板表面或筛孔附近。当植物受到机械损伤时,筛管分子会迅速合成XXX,沉积在筛板表面或筛孔内,堵塞筛孔。减少韧皮部同化物的损失
植物休眠时也会发生筛管的XXX合成,一旦外界刺激或休眠解除,沉积在筛板表面或筛孔内的XXX会解体消失,使筛管恢复运输功能
伴胞
普通细胞
转移细胞
概要
只与筛管分子有胞间连丝,与其他细胞通过质外体途径运输
中间细胞
与周围的细胞都有胞间连丝,通过共质体运输
薄壁细胞
运输途径韧皮部
环割实验
在树干上的一圈树皮(韧皮部)剥去保留树干(木质部)。阻断叶子形成的光合同化物经韧皮部向下运输,导致环割上端韧皮部组织中的光合同化物积累而引起膨大,环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。
运输物质
运输的主要物质是碳水化合物,蔗糖
溶解度高
化学性质稳定,不容易在运输过程中被氧化
水解时产生的自由能较高
蔗糖是光合作用的主要产物,在细胞质中合成,易随胞液快速转运
在中间细胞,蔗糖可以半乳糖结合成棉子糖,水苏糖,毛芯花糖
收集方法,蚜虫吻针法
当蚜虫的吻针刺入筛管分子后,用CO2将其麻醉,切除虫体而留下吻针。由于筛管内具有正压力,筛管汁液可持续不断地从吻针流出。
运输机理
韧皮部的装载
韧皮部的运输
压力流动学说
同化物在筛管内是随集流流动的,集流是由输导系统两段的膨压差维持的。
集流是由源库两侧筛管分子-伴胞复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。压力梯度是由源端光合同化物不断向筛管分子-伴胞复合体进行装载,库端同化物不断从筛管分子-伴胞复合体卸载,以及韧皮部与木质部之间水分的不断循环。
在源端,光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子,从而降低源端筛管内的水势,筛管分子从邻近的木质部吸收水分,引起膨压的增加。
库端,同化物不断卸出并进入周围的库细胞,水筛管的水势提高,水分流向邻近的木质部,引起膨压下降。
只要源端光合同化物的装载和库端同化物的卸载不断进行,源库之间维持一定的压力梯度,光合同化物就可以源源不断由源端运输到库端
筛板对水流有阻力,这阻力有效地维持了源库两端的膨压差。如果没有筛板,筛管两端的膨压会很快达到平衡。
压力流动学说依据
筛管间的筛孔必须是开放的,可用共聚焦显微镜观察
韧皮部运输本身所需消耗的能量甚少。长距离运输受呼吸抑制剂的影响不大
各溶质以相似的速度被运输
同一筛管中没有双向运输,以14CO2作脉冲标记的试验表明,在单一筛管分子中,同化物的运输是单向的
源端和库端存在膨压差
当植物韧皮部被刺穿后,由相当数量的液汁从筛管中持续溢出,说明筛管有很大的正压力
用蚜虫吻针法可测得筛管具有正压力,源,库间存在压力差
筛管接近源库两端存在着浓度梯度
韧皮部卸载
双向运输
韧皮部的同化物运输即可向顶也可向基
但是对某一个筛管来说,同化物在其中的运输是单向的
同化物的分配,调节
库-源单位 同化物供求上有对应关系的源和库
库
代谢库
输入的同化物主要用于生长器官或组织
运输速度与库的呼吸速率相关
储藏库
同化物进入储藏的器官或组织,如果实,种子,块茎,块根
运输速率受储藏物合成和积累速率有关
源强指标
光合速率
磷酸丙糖从叶绿体向细胞质输出的速率
叶肉细胞内合成蔗糖的速率。蔗糖合成速率时同化物输出的限制因子。蔗糖合成途径 PSP FBPase 是蔗糖合成的关键酶,其活性可代表蔗糖合成效率,也是源强指标
库强
库容
能累计同化物的最大空间,物理约束
库活力
库的代谢活性,吸引同化物的能力,生理约束
分配规律
优先供应生长中心
由于不同生育期植物体库有所不同,因此同化物的分配方向在不同生育期也明显不同。在营养生长期,根端和茎端是主要的库,成熟叶片时主要的源,同化物分配的方向是从成熟叶到根端和茎端的生长中心;在生殖生长期,花,穗,果实逐渐成为主要的库,同化物分配的方向也从根端和茎端运输转变为向穗,果实运输
就近供应
同侧运输
运输路径的变更
击伤或剪除等伤害可干扰同化物的运输和分配,改变原来库源之间由维管联系的分配模式。除去下部源叶可使上部源叶将同化物转运到根部
再分配,再利用
有机物运输的意义
高等植物是多器官的有机体,各器官之间有这明显的分工与协作关系,因此各器官之间必然由物质和能量的交流。如根 的生长需要吸收叶片制造的同化物,而叶的生长也需要根吸收的水分和矿质的供给。同时,地上,地下部之间也有微量活性物质的交流,如根供给地上部细胞分裂素,而地上部想根运输生长素类物质,这种交流维持地上,地下部之间的生长比例的发育所必不可少。
树怕剥皮,不怕烂心
韧皮部主要分布在树皮中,韧皮部是植物有机物运输的主要部位,若树皮被剥掉之后将切断地上部制造的同化物向根部的运输。根系长时间得不到地上部提供的同化物和微量活性物质,而本身贮藏的又消耗殆尽,根部就会饿死,从而使根部无法吸收水肥,致使整株植物死亡。
烂心是指树木的木髓部的坏死,木髓中不包括木质部和韧皮部,即不含有导管和筛管,不影响水分和有机物的运输,也不影响植物的正常生命活动。
疏果 库与库
作为代谢库的果实之间对光合产物存在竞争关系,通常光合产物的供应是有限的,果实过多分配到每个果实的光合产物少。疏花疏果有利于单果的发育和品质的提高
生殖生长和营养生长的竞争关系。在生育期,果实是生长中心,同化物优先运输到果实中。若果树结果过多,养分大量消耗会抑制营养生长,导致植物体内养分积累减少,花芽分化受影响,引起下年开花结果减少,因此疏果有利于果树的稳产
库与源
源库流关系及其对同化物分配的影响
源是库的供应者,库对源具有调节作用。人为减少叶面积或降低叶片的光合速率,如剪叶,遮光,环割,可造成源的亏缺,引起库器官的减少,使库器官发育不良
库对源的大小具有明显的反馈作用。在高产栽培中,适当增加库源比,对增强源的活性和促进物质的积累有重要作用。库对源可发挥动员和征调作用,迫使其内含物向库转移。植物正在发育的器官如幼叶,特别是生殖器官,不仅能吸引叶部有机物向其运输,而且还可以征调下部其他贮藏或衰老器官贮藏的有机物
库,源的大小及其活性对流的方向,速率,数量由明显的影响
产量增加
源
要合理增加叶数和面积,提高叶面积指数,同时提高成熟期叶片净同化率,防止叶片早衰,延长源对库的供应时间。抑制营养生长速度,使同化物优先向籽粒分配。
库
要保持单位面积由足够的穗数,提高库容能力,提高籽粒充实程度。
流
使茎杆粗壮,运输顺畅
源库流在植物代谢活动和产量形成中是不可分割的同一整体,三者的发展水平及其平衡状态决定了作物产量的高低。实际生产中,运输系统不会成为现在产量的关键因素,而源,库是控制产量的关键。只有当源足,库大,流畅时,才可获得高产。当源小于库时,超出了源的负担能力,造成空砒和叶片早衰。当源大于库时,限制光合产物的运输分配,降低源的光合速率;当源库皆小时,难以获得高产