第六章物质的运输

1、 第六章第六章 物质的运输物质的运输内容提要内容提要物质运输的结构基础物质运输的结构基础有机物运输有机物运输影响因素影响因素物质运输的结构基础物质运输的结构基础n简单藻类简单藻类n复杂藻体复杂藻体物质运输的结构基础物质运输的结构基础-短距离运输短距离运输n细胞间物质运输细胞间物质运输胞间连丝胞间连丝细胞壁组成：n胞间层 (middle lamella)n初生壁 (primary wall)：13mn次生壁 (secondary wall)：510 m成分：n果胶类物质n纤维素 (cellulose)、半纤维素、木质素(lignin)n多种酶类 (enzymes)和糖蛋白胞间连丝(plasmod

2、esmata)n细胞壁生长时并非均匀增厚，在初生壁上有一些较薄的区域叫初生纹孔场初生纹孔场(primary pit field)，纹孔（pit）：次生壁形成时在纹孔场不被次生壁物质覆盖，形成的凹陷区域n细胞壁上有许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔,与相邻细胞相连n穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝，称为胞间连丝胞间连丝细胞间的联系n胞间连丝 (plasmodesma):贯穿于细胞壁之间并密集发生于纹孔场和纹孔膜上，沟通细胞之间的连丝n胞间连丝是细胞原生质体间进行物质运输和信号传导的桥梁电镜下，胞间连丝是直径40nm的管状结构，相邻细胞的质膜通过胞间连丝相互连接起来，内质网也相连通过胞间连

3、丝结合在一起的原生质体，称共质体共质体(symplast)共质体以外的部分，称质外体(apoplast)，包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔 质外体运输质外体运输 共质体运输共质体运输指细胞之间短距离的质指细胞之间短距离的质外体、共质体以及质外外体、共质体以及质外体与共质体间的运输。体与共质体间的运输。胞间运输途径示意图胞间运输途径示意图 实线箭头实线箭头-共质体途径，虚线箭头共质体途径，虚线箭头-质外体途径质外体途径 A-A-蒸腾流蒸腾流 B-B-同化物在共质体同化物在共质体- -质外体交替运输质外体交替运输 C-C-共质体运输共质体运输2. 胞间运输胞间运输正常态、开放态、封闭态正常态、

4、开放态、封闭态膜动转运示意图膜动转运示意图在共质体与质外体途径的交换中，起活跃的转运物质的特化细胞。在共质体与质外体途径的交换中，起活跃的转运物质的特化细胞。胞壁凹凸胞壁凹凸，质膜折，质膜折叠，胞质浓，内质网，叠，胞质浓，内质网，线粒体丰富，线粒体丰富，ATP酶酶活性高。活性高。内突壁内突壁转移细胞转移细胞胞间连丝胞间连丝筛分子筛分子薄壁细胞薄壁细胞有利于物质进出质膜有利于物质进出质膜的运输的运输转移细胞（转移细胞（Transfer Cell）乳头状突起乳头状突起物质运输的结构基础物质运输的结构基础-维管系统维管系统-长距离运输长距离运输n管道系统（导管和筛管）管道系统（导管和筛管）n薄壁细胞

5、薄壁细胞n厚壁纤维细胞厚壁纤维细胞输导组织木质部木质部:由导管分子、管胞、纤维、薄壁细胞等组成，前两者是厚壁的管状细胞，无生活的原生质体，壁上有环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹等木质化增厚 细胞狭长，两端尖细，上下二细胞的端部紧密重叠，水分通过管壁上的纹孔依次向上运送裸子植物和蕨类植物只有管胞，而无导管；被子植物中也有管胞，但含量少，不起主要作用b. 导管分子导管分子的端壁上形成一个或几个大的孔称为穿孔穿孔，具穿孔的端壁特称穿孔板穿孔板，导管分子以端壁纵向连接而成导管导管管径较管胞粗大，又以穿孔直接沟通，因此，导管比管胞具较高运水效率存在于被子植物木质部中，藻类中也存在c.木薄壁细胞木薄壁细胞木质

6、部中的薄壁细胞称木薄壁细胞木质部中的薄壁细胞称木薄壁细胞发育后期壁常木质化，细胞中含淀粉和结晶，发育后期壁常木质化，细胞中含淀粉和结晶，具贮藏功能具贮藏功能韧皮部组成：筛管分子或筛胞、伴胞、韧皮纤维、薄壁细胞等a.筛管分子管状细胞，纵向连接形成筛管筛管只具初生壁，上下端壁上有许多小孔称筛孔筛孔，具筛孔的端壁特称筛板筛板 筛管筛管 伴胞伴胞筛管筛管伴胞伴胞a.筛管分子筛管分子具生活的原生质体,但成熟后核消失具特有结构P P蛋白体蛋白体，通常分散在细胞质中，受干扰时聚集到筛孔处形成粘液塞粘液塞 a.筛管分子筛管分子具生活的原生质体,但成熟后核消失具特有结构P P蛋白体蛋白体，通常分散在细胞质中，受

7、干扰时聚集到筛孔处形成粘液粘液塞塞 b.伴胞筛管分子旁边有一或几个细长、两端尖锐，并高度特化的薄壁细胞，称为伴胞伴胞，其原生质浓厚，有明显的核和丰富的细胞器，呼吸旺盛筛管筛管 伴胞伴胞b.伴胞与筛管由同一个母细胞分裂而来(大子细胞形成筛管分子,小的发育为伴胞)筛管寿命仅1或23年，筛管死亡后，伴胞也随之死亡，即所谓“同生共死”伴胞功能： 为筛管提供能量 运输物质，有些双子叶植物中伴胞发育成了传递细胞c.筛胞裸子植物和蕨类植物中一般没有筛管，完成有机物质运输功能的是筛胞与筛管分子的区别是：原生质体中无P蛋白体，细胞壁上只有筛域而无筛板，筛胞之间以侧壁上的筛域相通，进行物质运输d.韧皮薄壁细胞 常

8、含有结晶和各类贮藏物，主要起贮藏和横向运输的作用维管组织 木质部和韧皮部的组成中分别以具有输导功能的管状分子导管分子、管胞，和筛管分子或筛胞为主，所以形态学上，将木质部和韧皮部称为维管组织藻类运输结构藻类运输结构n褐藻为主褐藻为主n筛管呈喇叭形筛管呈喇叭形n胼胝体形成晚胼胝体形成晚2. 长距离物质运输的一般规律：长距离物质运输的一般规律：相对性相对性3、源库关系、源库关系接纳、消耗或贮藏有机物接纳、消耗或贮藏有机物质的组织、器官或部位。质的组织、器官或部位。2、代谢库、代谢库能够制造或输出有机物质能够制造或输出有机物质的组织、器官或部位。的组织、器官或部位。1、代谢源、代谢源（一）代谢源与代谢

9、库及其相互关系（一）代谢源与代谢库及其相互关系三、同化物运输的方向三、同化物运输的方向（二）有机物运输的方向（二）有机物运输的方向源源库库 存在双向运输存在双向运输 向顶向顶 向基向基 （1 1）速度快：平均）速度快：平均1m/h1m/h（2 2） 韧皮部汁液成分复杂、不均一韧皮部汁液成分复杂、不均一（3 3）筛管具有较高的正压力势）筛管具有较高的正压力势- -溢泌现象溢泌现象（4 4）同时双向运输）同时双向运输（5 5）韧皮部的运输依赖于细胞的生命活动的需能过程）韧皮部的运输依赖于细胞的生命活动的需能过程呼吸强度高；呼吸抑制剂；酶；观察氧化呼吸强度高；呼吸抑制剂；酶；观察氧化磷酸化作用与运输

10、的关系磷酸化作用与运输的关系（三）（三） 韧皮部运输的特点韧皮部运输的特点一、源和库的关系一、源和库的关系 二、同化物的分配二、同化物的分配规律和影响因素规律和影响因素三、三、同化物的再分配与再利用同化物的再分配与再利用 同化物的分配及控制同化物的分配及控制源源- -库单位库单位 : 存在同化物供求关系的源与库。由制造同化存在同化物供求关系的源与库。由制造同化物的源叶片和从这片叶接收同化物的库器官物的源叶片和从这片叶接收同化物的库器官加上它们之间的输导组织构成。加上它们之间的输导组织构成。同化物的分配及控制同化物的分配及控制指植物制造和输出同化物的指植物制造和输出同化物的 部位或器官，主要指进

11、部位或器官，主要指进行光合作用的行光合作用的 叶片。叶片。吸收、消耗、贮存同化物是部位或器官，这些部位吸收、消耗、贮存同化物是部位或器官，这些部位生长旺盛、代谢活跃，如生长点，正在发育的幼叶、生长旺盛、代谢活跃，如生长点，正在发育的幼叶、花、果实等。分为代谢库和贮藏库花、果实等。分为代谢库和贮藏库1、源和库、源和库一、源和库的关系源器官同化物形成和输出的能力源器官同化物形成和输出的能力库器官接纳和转化同化物的能力库器官接纳和转化同化物的能力同化物的分配及控制同化物的分配及控制去叶、提高去叶、提高CO2浓度、改变光强、供给外源糖浓度、改变光强、供给外源糖2、源和库的度量、源和库的度量源是库的供应

12、者，库对源具有调节作用。源是库的供应者，库对源具有调节作用。库源相互依赖，又相互制约。库源相互依赖，又相互制约。源强为库提供更多的光合产物，库依赖于源，源的大小决源强为库提供更多的光合产物，库依赖于源，源的大小决定库的积存量；控制输出的蔗糖浓度、时间和装载数量。定库的积存量；控制输出的蔗糖浓度、时间和装载数量。库强能调节蔗糖的输出速率和输出方向。库强能调节蔗糖的输出速率和输出方向。源强有利于库强潜力的发挥，库强有利于源强的维持。源强有利于库强潜力的发挥，库强有利于源强的维持。同化物的分配及控制同化物的分配及控制3 3、 源源- -库关系库关系限制光合产物的输送分配，因而降低源的光合效率。限制光合产物的输送分配，因而降低源的光合效率。超过源的负荷能力，造成强迫调运，供不应求，引超过源的负荷能力，造成强迫调运，供不应求，引起库的空瘪和早衰。起库的空瘪和早衰。同化物的分配及控制同化物的分配及控制大小年现象大小年现象3 3、 源源- -库关系库关系（1）. 总方向是由源到库总方向是由源到库（2）. 优先供应生长中心优先供应生长中心（3）. 就近供应就近供应（4）. 同侧运输同侧运输同化物