植物体内有机物代谢.ppt

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,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-1,4-糖苷键相连 支链淀粉：600-6000个G分子，以 -1.4-糖苷键联成直链, 以-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-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。 淀粉磷酸化酶： 以G-1-P为供体，催化-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-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,水解： A-淀粉酶 B-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,各种有机物代谢的相互联系,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 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,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,蚜虫吻刺法,第二节 韧皮部装载,韧皮部装载（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。 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,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。 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。,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： （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