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第三章 营养物质在植物体内的运输

第三章  营养物质在植物体内的运输
第三章  营养物质在植物体内的运输

第三章营养物质在植物体内的运输

吸收仅仅是植物利用养分一系列过程的第一步,被植物吸收的养分有如下的去向:

1)在细胞内被同化,参与代谢或物质形成,或积累在液泡中成为贮存物质;

2)转移到根部相邻的细胞中;

3)通过输导组织转移到地上部的各器官中;

4)随分泌物一起排到介质中。

习惯上,养分在植物体内的转移过程称为运输(transport),其中在细胞或

组织水平的转移过程称为短距离运输(short-distance transport),而在器官水平

的转移过程称为长距离运输(long-distance transport)或运转(translocation)。值得指出的是,由于各种营养元素在化学性质上差别很大,因此它们在植物体内的运输过程也有不同的表现。

第一节养分的短距离运输

一、养分在细胞水平的运输

(一)离子的分隔作用

植物细胞是植物的基本结构与基本功能单位,细胞被生物膜分隔成许多的室,在每个室内进行着不同的生理生化过程,按室分工的结果使植物细胞能有条不紊地执行多种功能。在代谢过程中,室与室之间存在着能量及物质的交换或运输,其中矿质养分在室间运输更为普遍。养分根据细胞生理生化需要而运输分配至不同室内的现象称为分隔作用(compartmentation) o由于矿质养分大都以离子的形式存在于细胞内,因此人们通常用离子分隔作用(ion compartmentation)这个概念。

离子分隔可以在小范围内(如细胞器之间)或大范围内(如细胞质与液泡之间)进行,但现在的测定手段使对离子分隔的研究尚停留在大范围内。尽管如此,离子分隔的研究还是能使我们从本质上了解离子运输过程与一些生理生化过程的关系。

(二)离子分隔的基本模式

根据研究重点的不同,人们将细胞内的离子分隔过程人为地划分为如下几个模式。

1.三室模式

假设离子仅在质外体(细胞壁)—细胞质—液泡之间进行分隔,其简化模式如图3-1所示。

该模式涉及到分隔的两道屏障,即原生质膜和液泡膜,这两个膜基本上控制着离子在质外体、细胞质、液泡三部分的分布水平。

原生质膜对离子的控制机制实质上与离子吸收过程是一致的,即离子透过原生质膜有被动运输和主动运输两种形式。被动运输的途径可能是简单扩散和易化

扩散,而主动运输可能是通过载体、离子泵和转运子等的作用。液泡膜对离子分隔的控制机制还不清楚,但基于如下几方面的事实,人们相信离子从细胞质向液泡的运输属于主动运输。

1)液泡内多种离子通常积累至较高浓度,其浓度比质外体高,有的甚至比

细胞质还高,说明离子向液泡逆浓度梯度积累;

2)液泡内的pH常低于5.5,而细胞质的pH通常在7.0以上,说明有主动

向液泡泵H+的现象;

3)液泡与细胞质之间存在着电势差,液泡内往往带正电。

Leonard(1984)总结了多种离子膜运输的实验结果,提出了一些离子在质外体一细胞质一液泡之间的运输模式(图3-2)。

2.四室模式

在三室模式的基础上,有重要分隔功能的亚细胞结构如叶绿体、线粒体等,其简化模式如图3-3所示。

由于试验手段所限,目前对离子在细胞质中亚细胞结构的分隔过程研究不多.以至于人们常把细胞质和一些在细胞质内的亚细胞结构笼统地称为共质体系统。事实上,离子在亚细胞水平同样有严格的分隔作用。例如,K+和Mg2+在

叶绿体中的分隔、K+和Ca2+在线粒体中的分隔分别与光合作用、呼吸作用等重要生理过程有密切的联系(图3-4)。不过,一些特殊的亚细胞结构(如内质网)本身就是相互贯通的内膜系统的一部分,并且确实是共质体运输系统的重要组成部分,所以可以看成是与细胞质相似的运输体系。

3.胞间模式

在三室模式的基础上,考虑了不同细胞之间共质体相连接的关系。一般认为,相邻细胞的共质体系统是通过内质网相连的(图3-5)。

内质网在相邻细胞间的相连借助于胞间连丝。电子显微镜观察到胞间连丝的细微结构。胞间连丝的结构十分复杂,包括由内质网形成的、穿过细胞间隙的管状结构—连丝微管(desmotubule)和进行养分和水分运输的连丝腔(cytoplas-

mic sleeve),即连丝微管和原生质膜之间的原生质体。此外,在连丝微管两侧的“瓶颈”部位充满了大分子的蛋白质颗粒,这些蛋白质颗粒不仅防止分子质量大于1000 Da的大分子溶质流失,还能接受内、外信号,控制共质体运输的开闭。如图3-6所示,胞间连丝中的内质网是连续的,因此在适当的条件下,一个细胞中的溶质(特别是电解质)很容易通过胞间连丝转移到另一细胞中去。实验证

明,胞间连丝的电导率很高,允许电解质自由通过。另外的一些观察表明胞间连丝的数目巨大,例如高等植物每mm 2根细胞表面通常有106个以上的胞间连丝。因此,离子通过胞间连丝向相邻细胞运输的数量不可低估。胞间连丝对于离子运输的意义在于离子可以在相邻的细胞间相对容易地移动,而不必每次都通过原生质膜这道屏障。

(三)离子分隔的定量描述

研究离子分隔不仅要定性地了解分隔的控制机制,还要定量地描述分隔的方向和速率。在假定了一个研究模式(以“三室模式”为例)以后,就可以用一些方法进行离子分隔的定量描述。

1.直接测定法

直接测定法是指直接测定研究模式中各个室的某种离子浓度和膜电位,然后根据能斯特方程判断该离子在某一膜上运输的方向和驱动力的大小。

在三室模式中,实际上只要测出细胞质和液泡中的离子浓度,就可以进行上述描述。Spanswick等人在20世纪60年代就已测出蓝藻细胞质和液泡中的离子浓度和电势。Etherton还用离子选择微电极成功地测出了高等植物(豌豆)细胞质和液泡中的K+浓度及电势。近年来,由于一些先进的测定技术如X射线电子探针微分析技术(X-ray electronic microscope probe, XEMP)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)和自动扫描电极技术(automated scanning electrode technique, ASET)等的应用,使离子分隔的测定达到了更高的水平。2.间接分析法

间接分析法通常用放射性核素交换动力学分析法,即用放射性核素标记植物组织上的某一离子,让其达到平衡,然后将植物组织放到含有该种离子的非放射性溶液中观察放射性元素的流出情况,做出浸洗(washout)图(图3-7),进行分析。浸洗可分为3个阶段:①质外体流出为主;②细胞质流出为主;③液泡流出为主。

射量),代人三室模式进行定量描述(图3-8)。

(dQ c*/dt)和液泡的放射性变化(dQv*/dt)就分别为

另外,对于整个体系,各通量之间有如下关系

由于细胞系统的复杂以及测定技术仍有局限,离子分隔的定量描述还不够精

确,需要从方法上进一步改进。

二、养分在组织水平的运输

矿质养分除在细胞内的分布具有分隔作用以外,在组织之间的分布也极不均匀。利用电子探针技术测定美人蕉(Canna generalis)根部养分含量时[图3-9 (a)],检测到各种矿质养分(如钾、钙、硫、氯、锰和铁等)在根部的径向分布极不均匀,其中钾在中柱附近含量最高[图3-9 (b)]。

关于养分在组织水平的运输,最好的例子是离子从根表到中柱的运输过程,即径向运输(radial transport)。

离子进入根表之后,要经过外皮层、皮层、内皮层、中柱薄壁细胞等组织后才进入木质部导管向上运输(图3-10)。因此,离子的径向运输是由质外体运输、共质体运输和膜运输所组成。

(一)质外体运输

质外体运输是在活细胞外所有的自由空间中进行的。质外体运输延伸至内皮层,直至凯氏带屏障为止。但在侧根分化区,侧根可以直接透过皮层与中柱连通(图3-11),在侧根区域通过质外体直接将养分运输到中柱,对Ca2+、Mg2+和水分的运输十分重要。在植物蒸腾速率较高时,这类运输是供应地上部水分的重要途径之一。此外,外皮层和木栓化的根表皮均可限制养分和水分通过质外体的运输。因此,在凯氏带尚未完全分化、根表皮尚未木栓化的幼嫩根部(如根尖),养分和水分通过质外体运输的比例较大。但某些溶质如质外体染料、多价离子如

A13 +等在质外体的运输还受到根尖部位表皮细胞分泌形成的黏液所限制。

如图3-12所示,离子在质外体的运输形式有两种,即对流运输(convection

transport)和扩散运输(diffusion transport)。对流运输依赖于蒸腾流所产生的压力梯度(蒸腾势)的大小,而扩散运输的驱动力是电化学势梯度(主要取决于浓度梯度)。在质外体中,运输孔径的大小对两种运输形式的影响程度不一样。在蒸腾势相近的情况下,对流运输速率随运输孔径的直径增加而增加,而扩散运输则受运输孔径大小的影响不大。

(二)共质体运输

共质体运输相对较为复杂,它其实包括了胞内和胞间运输。一般认为内质网是离子在共质体内运输的重要途径,胞间连丝(plasmodesmata)则是共质体运

输中胞间运输的桥梁。胞间连丝能跨过细胞壁将相邻细胞的原生质体连接起来。

胞间连丝的数量、大小和开闭时间直接影响养分和水分的共质体运输。单位细胞所含胞间连丝的数量,随细胞类型和植物种类的不同而不同。一般有根毛分化的根表皮细胞所含的胞间连丝较多,幼根比老根所含的胞间连丝多。例如,大麦幼根内皮层单位细胞上的胞间连丝平均为20000个,而老根上胞间连丝的数量则少得多。此外,细胞内Ca2+浓度过高可引起胞间连丝关闭;而由于氧、磷和氮缺乏造成的根部导水率下降也会阻碍胞间连丝的运输。

养分的共质体运输还受沿根轴分布的木质部导管的成熟度影响。如果该部位木质部导管还未成熟、具有生命力,其导水率较高,养分共质体运输也比较活跃。例如,禾本科植物(如大麦)由于次生木质部导管的成熟度不同而形成两种不同类型的根。其中一种类型是套根(sheathed root),即根表面有一层土壤形成的套(图3-13),这种套也被称为土套。另一种为裸根(bare root),即不带土套的根。套根内的次生木质部尚未成熟,导水率高,根际湿度大,利于水分和养分的径向运输。

此外,共质体运输过程中,还存在离

子向根细胞液泡累积和共质体运输之间的

竞争,这种竞争取决于离子的种类和该离

子在运输途中根细胞内的浓度。试验证明,

在根细胞离子浓度较低的情况下,离子在

液泡中的累积显著增加,并且推迟向地上

部运转。因此,在一些缺素试验中,常表

现为根部养分含量相对增加,根冠比增大。

养分无论是通过质外体运输还是通过

共质体运输,都必须穿越质外体和共质体

上的液相通道,与水分一起运输。因此,这些液相通道的大小决定了能在质外体和共质体运输的养分分子的大小。反之,也可通过养分的分子大小来估计质外体和共质体上液相通道的大小。通常用质量外排限制(mass exclusion limit)或体

积外排限制(size exclusion limit)来描述这些通道的大小。质量外排限制是指质外体和共质体上液相通道所能通过养分的最大相对分子质量,而体积外排限制则为质外体和共质体上液相通道所能通过养分的最大分子体积。通过荧光标记法发现,细胞壁上液相通道的大小范围为5~7μm。如图3-14所示,水、甘油、葡

萄糖和蔗糖能自由地穿过细胞壁上的液相通道,而棉子糖、羧基荧光素(car- boxyfluorescein)和黄色荧光素(lucifer yellow)能穿过部分大液相通道,但葡聚糖、细胞色素C及牛血清蛋白等大分子物质穿过细胞壁上的液相通道则比较困难,需要一些特别的通道才能进行质外体和共质体运输。

共质体运输的大部分养分进入中柱后,还必须释放到无生命的木质部导管以便进入另一运输过程。目前,对养分从共质体到木质部(又称木质部装载)的机制还不完全了解。从径向运输的整个过程,我们可以看到离子从外界溶液进入木质部导管,至少要两次通过原生质膜。所以这两个“关卡”对离子吸收的选择性至为重要。这两次控制的部位一般在外皮层和木质部薄壁细胞(图3-10)。有段时间人们曾经认为,离子在共质体中的分布是均匀的,由于共质体中离子的电化学势比木质部中的高,因此,离子是从木质部薄壁细胞被动地扩散到导管中去

的。用离体的玉米根进行的试验似乎说明了这个问题(图3-15)。Crafts和Broyer在1938年提出,养分从共质体通过“上坡”(up hill)运输穿过皮层到内皮层

细胞,在中柱通过渗漏(leakage)进入木质部。电生理学(electrophysiology)研

究证明,离子从共质体到木质部确实是顺电化学梯度的过程,这一结果支持了

Crafts和Broyer等的假设。

但是,用X射线微分析电子探针原位测定K+在玉米根径向分布的结果表

明,K+在根的径向分布并不是均匀的,并且在木质部薄壁细胞中有较高的积累,

这暗示着离子在木质部薄壁细胞与导管之间的运输有某种主动控制的机制

(Lauchi 1976)。进一步的试验结果表明,离子从木质部薄壁细胞向导管的释放

过程与能量供应相偶联。另外一些试验指出,在导管中的K+因暂时积累而电化

学势较高的特殊情况下,木质部薄壁细胞中的K+仍向导管运输,证明该过程是

主动运输。近年来,越来越多的证据表明离子向木质部导管的释放受主动运输控

制。Pitman于1972年提出关于养分从外界溶液进入木质部的双泵模型(图

3-16),他认为在根皮层细胞的原生质膜和中柱内共质体与质外体交界处(即木质

部薄壁细胞)各有一个质子泵。根皮层上的质子泵完成了养分离子的跨膜运输,

使共质体中养分离子浓度较高,造成共质体与木质部之间的浓度梯度,从而导致

养分离子顺化学势梯度,被动地向木质部运输。木质部薄壁细胞原生质膜上的质

子泵则通过将质子泵入木质部,降低木质部pH,造成木质部与共质体之间的电

化学势梯度,使阳离子从木质部逆转运到共质体,这一过程又称阳离子再吸收。

阴离子则可通过与质子的协同运输或顺质子泵造成的电化学势梯度进入木质部。

(三)膜运输

在离子径向运输过程中,生物膜调节质外体和共质体之间水分和养分的平衡。当离子释放进入中柱的质外体(木质部)后,渗透势和水势降低,造成根内水压(又称根压)升高。由于生物膜对水分的渗透力远大于离子,根压升高导致净水流从外界溶液进入植物根内。根压对离子释放入木质部的过程影响较大。此外,由于凯氏带将中柱内的质外体空间完全密闭,根压又可驱使水分及其溶质沿木质部导管向地上部运输。在空气湿度较大、蒸腾速率较低时,幼叶叶片边缘和叶尖产生水珠(又称吐水)及断茎植物在折断处有分泌物产生等现象(又称伤流)是由根压造成的。

影响根压大小的因素较多,主要包括离子在介质中的浓度、根部温度、根呼吸、伴随离子的种类、根部碳水化合物含量及植物激素等。

第二节养分的长距离运输

养分在植物体内的长距离运输包括木质部运输和韧皮部运输两个途径。介质中的养分离子通过径向运输进入根的木质部导管之后,再通过木质部向上运输到地上部各器官。木质部运输是单方向的、由下至上的运输,而韧皮部运输是双方向的、由源到库的运输。经木质部运输到达目的地的离子并不是固定不动的,它们会根据需要而进入韧皮部向下运输,或者运转到其他器官中去。

一、木质部运输——自下而上运输

植物木质部输导组织由没有生命活力的导管和管胞组成。根、茎、叶(或果实)几部分的木质部导管(或管胞)是贯穿相连的。根据蒸腾流—内聚力一张力学说,当蒸腾作用发生时,水分在从叶到根的木质部导管之间形成了连续不断的蒸腾流,从而使水分不断向上输送。水分运输的这条通道同时也是养分离子及其他溶质从根部向地上部运输的主要途径。木质部运输的动力主要来自流体静压力(根压)和水势梯度(蒸腾压)。由于将纯水的水势定义为零,则溶液的水势为负值。蒸腾压总是驱使溶质向水势高的部位移动。在蒸腾作用较大时,根与地上部之间的水势梯度较大,各部位水势依次为大气<叶细胞<木质部汁液<根细胞<

介质溶液,因此,木质部运输是从根部到地上部的单向运输。但在某些特殊情况

下,例如蒸腾作用较低的果实,也会发生水流从果实倒流回叶片的现象。在蒸腾作用较低时,木质部运输主要取决于根压。

养分在木质部的运输主要取决于以下几个因素。

1.植物的生长期

在幼苗期,由于叶表面积较低,蒸腾作用较弱,木质部中水分和溶质的运输主要由根压驱动。随着植物不断长大,蒸腾速率对木质部运输的作用相对增加,特别是对离子运转的作用增大。

2.光照

在叶片中,90%以上的蒸腾作用是由气孔完成的。因此,光照时的蒸腾速率远大于黑暗时的蒸腾速率,从而导致光照时的离子吸收和运转速率也较高。3.外界离子浓度

外界离子浓度的增加能增强蒸腾速率对离子吸收和运转的影响。一般而言,蒸腾速率对离子运转的影响大于对离子吸收的影响。在外界浓度较低时,蒸腾速率的降低对离子吸收的影响不大,对离子在木质部运输的影响也不大。例如,在介质NO3-浓度较低时,蒸腾速率降低50%对NO3-在玉米木质部的浓度影响不

显著。

4.离子种类

蒸腾速率对不带电荷的分子如HBO3的影响远大于带电离子。蒸腾速率对

植物体内钾、磷和氮等养分的吸收和运转影响不大,但对钠的影响却较大。

一般认为,养分离子在木质部的运输形式主要有质流与交换吸附两种。二者的相对重要性取决于蒸腾流的大小、导管壁上负电荷的多少及离子本身的性质。蒸腾流大时,离子以质流的方式为主进行运输。相反,如果蒸腾流较弱,管壁负电荷多,离子交换吸附就占主导地位,而二价离子比一价离子更为明显。

离子向上运输的目的地一般是叶片、果实或种子。离子进入叶片的过程被称为卸载(unloading)。如图3-17所示,离子从导管卸入叶肉细胞至少要通过一层质膜,因此也可能包括主动控制的过程。目前,对氨基酸在豆科作物和阔叶树中从木质部卸入叶肉细胞的机制了解得比较清楚。这些植物中维管束鞘细胞能分泌

大量的质子进入质外体,造成膜内外质子梯度,于是氨基酸就沿质子梯度与阳离子共同运输入叶肉细胞。

木质部运输并不是完全由蒸腾流所控制的。在木质部与韧皮部之间的薄壁组织有一种特殊的细胞类型——转移细胞(transfer cell),它们的细胞壁呈波浪式

内陷,引起原生质膜弯曲而增加了膜的表面积。由于转移细胞含有稠密的细胞质和较多的线粒体,而且又常常位于不同组织的交界处,所以人们认为它们是离子运输的主动控制点(图3-18)。在木质部—韧皮部组织之间,转移细胞通过主动运输对上升的离子进行再吸收或释放,借此来控制某种离子运输到地上部的数量。此外,木质部薄壁细胞也能对上升的离子进行再吸收。对于某些植物,离子在木质部中的再吸收对该离子在植物体内的营养状况十分重要。例如,对盐敏感的植物,能通过根部对Na+的再吸收来控制地上部Na+的含量,从而避免地上

部受盐害。

离子在木质部薄壁细胞或转运细胞中

释放或再吸收,对保持给地上部活跃生长

部位连续供应养分十分重要。在根部养分

供应充足时,离子从木质部汁液中重新被

吸收,并储存于根细胞液泡内。反之,当

根部养分供应不足时,离子则释放进入木

质部汁液,进而运输到其他生长部位。

尽管离子在木质部运输过程中存在再

吸收,但大部分离子还是能随着水分进入

叶片。当离子随水分进入叶片时,由于水

分随蒸腾作用而蒸发减少,叶片中的离子

浓度往往几倍于木质部汁液。特别是在蒸

腾作用较大的部位如叶尖和叶缘,离子浓

度更大。在养分供应较高时,离子在这些

部位的累积可造成毒害作用。植物本身也

可通过吐水或将这些离子通过转移细胞卸

入韧皮部,还可以在叶片质外体内形成难溶性盐来降低其浓度。值得一提的是,裸子植物通常通过在针叶细胞壁空隙形成草酸钙晶体来降低叶内可溶性钙

(Ca2+)的含量,而在Ca2+含量过低时草酸钙晶体又会分解释放出Ca2+来满足

植物生长需要(图3-19)。

二、韧皮部运输——双向运输

与木质部不同,韧皮部运输是一种双向运输。韧皮部运输的方向取决于植物各器官和组织对养分的需求,是从源到库的运输。人们将制造光合产物的场所称为源。从生物学角度看,源的最主要场所是叶绿体,所以,成龄的叶子是主要的生理源。人们将光合产物消耗或贮藏的场所称为库,所以库主要是指生长旺盛的组织(如分生组织)和贮藏器官(如块根、块茎、果实等)。不过,源和库的概念是相对的,在一定的条件下,源与库会发生转化。如图3-20所示,当提供32P

给下位叶时,顶端新叶和根部含有32P,说明32P已从下位叶运输至顶端新叶和根部,此时,下位叶为源,顶端新叶和根部为库[图3-20(a)]。当提供32P给中位叶(源)时,顶端新叶和根部也含有32P,说明顶端新叶和根部仍然是中位叶的

库[图3-20 (b)]。而以上位叶为源提供32P,就只有顶端新叶含有32P,说明

顶端新叶为上位叶的库[图3-20(c)]。如果提供32P给顶端新叶,32P不再运输至其他部位,说明植物没有任何其他部位是顶端新叶的库[图3-20 (d)],也就是说,植物其他所有部位都是顶端新叶的源。

韧皮部输导组织由活细胞——筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞组成(图3-21),各个独立的筛管细胞通过筛板(sieve plate)头尾相接形成一系列长的筛管(图

3-22)。

在筛板上有许多小孔,称为筛孔。

这些筛孔使韧皮部形成一个可进行养分运

输的持续体。贯穿于韧皮部输导组织的是

有生命活力的原生质体,所以韧皮部运输

具有与木质部不同的特点。此外,大多数

植物的筛孔上分布有条状的胼(pian)胝(zhi)质,在低

浓度的Ca 2+、热处理和机械损伤等特殊情

况下,这些水化能力较高的多糖类物质能

够迅速膨大,堵塞筛孔,从而中断韧皮部

运输。植物这种自身保护能力可以避免其

意外损伤时养分流失,但对科学家们进行

韧皮部汁液成分的研究造成了不少困难。

韧皮部汁液的pH 一般为7.3~8.0,溶质占总干重的15%~25%.韧皮部

主要用于光合产物和其他同化物的运输,无机养分离子只占很少的一部分,这与 木质部差异较大。这也是植物生理特性的反映,因为只有光合作用产物或其他在

叶部合成的有机物才有自上而下运输到根系的必要,植物根系一般不需要从地上部获取无机养分(除非在某些特殊情况下,根系不能直接吸收介质的无机养分,需要从韧皮部运输供给)。

韧皮部运输的养分浓度一般要比木质部高,韧皮部运输物质的干重是木质部的160倍左右(表3-1)。蔗糖是韧皮部中运输的主要有机同化物,占总溶质的90%左右,其次为氨基酸、柠檬酸和苹果酸等有机阴离子,还含有维生素、植物激素、蛋白质和A TP等有机成分。

韧皮部也运输一些无机盐离子。K+是韧皮部中含量最高的无机离子,其他离子在韧皮部中的含量依次为PO43-> Mg2+> SO42-。C1-和Na+在韧皮部中的含

量随植物种类和介质养分供应状况的变化而变化。在一定条件下,C1-和Na+含量也可较高(表3-1)。养分在韧皮部中的浓度一般较其在木质部高,但Ca2+则相反,它在韧皮部中的浓度非常低,远远低于其在木质部中的浓度。韧皮部中微量元素的含量非常低,主要是以与烟草胺(nicotianamine)或其他有机物形成的

复合物形式存在,但至今还没有检测到钼和镍在韧皮部中的含量。

无机营养物质在韧皮部的运输机制还没有研究得很清楚,一般认为是伴随同化物运输而发生的.因而主要采取类似同化物运输的形式。

(一)渗透产生的压力流假说

该假说认为韧皮部中的筛管分子连成一个共质体运输系统,共质体的一端是产生运输物质的源(如叶),它保持有较高的溶质浓度;而另一端是消耗运输物质的库(如根),溶质浓度较低,因而两端形成了渗透压力梯度,推动溶质从源向库流动(图3-23)。但植物体内的筛管分子距离长、阻力大,压力流能否克服如此大的阻力而进行长距离运输,还是一个值得怀疑的问题。而且,压力流假说还不能解释韧皮部所发生的双向运输。

(二)韧皮蛋白假说

筛管是韧皮部中专门用于溶质长距离运输的维管状结构。在植物筛管亚微结构研究时发现,筛管内有一薄层原生质,它们形成了由韧皮蛋白(或称P蛋白)所构成的蛋白质索(protein strand),其直径为1~7μm,贯通筛管、筛孔,从而

将整个韧皮部运输系统连通起来。根据蛋白质索的这个结构特点,人们提出了溶质运输的韧皮蛋白假说。该假说认为筛管细胞代谢作用产生生物能量(A TP),

引起蛋白质索的收缩蠕动,结果推动了溶质在共质体内的运输。据计算,这种推动力足可使溶质克服细胞内部的阻力而进行长距离运输。此外,由于筛管内有多

束蛋白质索,能产生不同方向的推动力,从而允许物质的双向运输(图3-24)。

上述两个假说似乎都没有说明不同营养元素的韧皮部运输差异。事实上,放射性核素示踪试验的结果证明不同元素通过韧皮部筛管的能力(移动力)是不一样的。由表3-2可见,钙和锰在韧皮部中的移动性较差,而钾、镁、磷、硫、氮(氨基酸态氮)、氯和钠的移动性比较强。不同元素的移动性有差异,可能有两个原因:一是不同元素在共质体中移动难易不同(吸附能力强的移动性差),二是不同元素进入筛管的难易程度不同(易透过原生质膜进入筛管的移动性强),一

些定量试验的结果偏向于第二种解释。

一些RNA也可以在韧皮部内移动。如图3-25所示,利用黄瓜和南瓜的嫁接试验证明,南瓜的特异蛋白和编码它们的特异RNA(图3-25)均可在嫁接到南瓜上的黄瓜韧皮部汁液中检测到,即南瓜中的特异RNA能够通过韧皮部运输至

嫁接到南瓜上的黄瓜,说明这部分RNA是可以在韧皮部中移动的。

韧皮部是同化产物(特别是光合同化物)的主要运输途径。同化物从源进入韧皮部的过程称为装载(loading);反之,同化物离开韧皮部进入库的过程为卸载(unloading)。根据不同种类植物的叶片韧皮部装载过程的不同机制,可以将植物划分为类型Ⅰ和类型Ⅱ两种类型。

类型I是指同化物通过共质体(主要

是胞间连丝)进入韧皮部的植物种类。这

类植物叶片小叶脉具有一种开启结构

(open configuration),在伴胞(companion

cell,cc)和维管束鞘细胞(Bundle sheath

cell,BSC)之间有许多胞间连丝,从而与

叶肉细胞通过共质体相连(图3-26)。

1.类型Ⅰ

类型I的植物,其叶肉细胞和筛管、

伴胞复合体通过胞间连丝形成一个持续体

(continuity),同化物可以从叶肉细胞再分配,直接进入韧皮部。试验发现,通

过叶片喂饲14C标记的蔗糖,吸收2 min后,在1℃下(降低代谢活性,再分配终止)清洗l0min洗去未吸收的蔗糖,14C只出现在叶肉细胞[图3-27 (a)];如果在室温下(代谢正常,再分配持续进行)清洗10 min,出现在叶肉细胞的14c标记的蔗糖大部分转移到小叶脉中[图3-27 (b)]。这说明14C标记的蔗糖首先通过共质体直接进入叶肉细胞,再由叶肉细胞重新分配刻质外体(小叶脉)中。

2.类型Ⅱ

类型Ⅱ植物叶片的小叶脉(图3-28)属于关闭结构(close configuration),

其筛管和伴胞复合体(SE/CC)与其他共质体分离,几乎没有胞间连丝存在,同

化物通过质外体进入韧皮部。这类植物又分为a和b两类。类型Ⅱ的a是一种原始的关闭结构(closed primitive),伴胞的细胞壁没有内折[图3-28 (a)];类型

Ⅱ的b是一种进化的关闭结构(closed advanced),其伴胞和木质部转移细胞共存[图3-28(b)]。

类型Ⅱ的植物,其同化物首先是从叶肉细胞释放到质外体,再由小叶脉通过跨膜运输再吸收进入韧皮部(共质体系统)。同样利用放射性核素示踪技术证明,通过叶片喂饲14c标记的蔗糖,吸收2 min后,在1℃(降低代谢活性,再分配

终止)清洗10 min洗去未吸收的蔗糖,14C只出现在小叶脉(图3-29),这说明在类型Ⅱ的植物中,蔗糖是通过质外体系统直接进入小叶脉的。

大多数情况下,韧皮部卸载是通过共质体途径进行的。当溶质和水分到达筛管细胞末端时,随着质流,通过胞间连丝卸载到库(图3-30)。一般情况下,筛管细胞汁液溶质的浓度远远高于韧皮薄壁细胞中溶

质浓度,导致韧皮部中的渗透压远远大于各种库的

渗透压,而溶质和水分就在渗透压的驱动下,随着

质流卸载到各种库中(图3-30)。

植物生理学教案第六章植物体内有机物的运输 (1)

第6章植物体内有机物质的运输与分配 教学时数:1学时 教学目的与要求:要求学生掌握韧皮部装载与卸出及其机理;了解有机物运输的途径、速率和溶质种类,以及同化物的分布规律。 教学重点:韧皮部装载与卸出 教学难点:韧皮部运输机理 本章主要阅读文献资料: 1.王宝山主编、刘萍等副主编,植物生理学,科学出版社,2004.1 2.李合生主编,现代植物生理学,高等教育出版社,2002.1 3.王忠主编,植物生理学,中国农业出版社,2000.5 本章讲授内容: 第一节有机物运输的形式、途径、方向和度量 一、有机物质运输的形式 1.收集韧皮部汁液的方法:蚜虫吻针法 用蚜虫吻针法收集筛管汁液 ①将蚜虫的吻刺连同下唇一起切下; ②切口溢出筛管汁液; ③用毛细管汲取汁液 2.韧皮部汁液的成分 韧皮部汁液分析结果表明:韧皮部汁液干物质占10-25%,其中主要是碳水化合物,其余为蛋白质,氨基酸、激素和一些无机离子。 碳水化合物主要是糖,在筛管中糖通常总是以非还原态进行运输,这可能是因为糖的非还原态形式的反应活性低于它的还原态形式。对于大多数植物来说,筛管中最主要的非还原糖是蔗糖,筛管中蔗糖浓度可以达到0.3到0.9M,可以占干物质的90%。除了蔗糖之外,蔗糖还可以与半乳糖(galactose)分子结合形成其他化合物进行运输,如棉子糖(raffinose)是蔗糖结合一分子半乳糖的化合物,水苏糖(stachyose)是蔗糖结合两分子半乳糖的化合物,毛蕊花糖(verbascose)则由蔗糖和三分子半乳糖组成。在筛管中运输的还有甘露醇(mannitol)和山梨醇(sorbitol)等糖醇。 在韧皮部进行运输的还有其他的有机物(10%): 含氮化合物:主要是氨基酸及其酰胺形式,特别是谷氨酸、天冬氨酸以及它们的酰胺,谷氨酰胺和天冬酰胺。 植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸都可以在韧皮部进行运输。虽然生长素可以在木质部进行极性运输,但是长距离的激素运输至少部分是在筛管中进行。 核苷酸、蛋白质和RNA等。筛管中还有一些与基本的细胞功能相关的蛋白质,例如进行蛋白质磷酸化的蛋白激酶、参与二硫化合物还原的硫氧还原蛋白、降解蛋白质的泛素、指导蛋白折叠的分子伴侣等等。 无机离子:有钾、镁、磷和氯,但是硝酸、钙、硫和铁则存在较少。

植物体内物质的运输

第4节植物体中物质的运输(2课时)教学目标:1、区分直立茎、攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。 2、知道木质茎的基本结构及其功能。 3、知道水、无机盐和有机物的运输过程。 4、学习观察的基本技能。 重点难点分析:重点:茎的结构和功能 难点:攀援茎和缠绕茎的区别、年轮的判断等 第一课时 【引入】根有哪些功能?--固定和吸收。那么根从土壤中吸收的水和无机盐是怎样运输的呢?--通过茎来运输到植物的各个器官的。植物的茎有哪些形态呢?它的结构又是如何?我们来介绍茎的结构。 一、茎的结构 出示各种各样的茎,并给予介绍和简单说明 1、茎的分类:按照生长方式的不同: 自然界最常见的茎是直立茎。其次还有攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。 直立茎:直立向上生长。 匍匐茎:比较软,不能直立生长,只能在地面上匍匐生长。 攀援茎:借助他物而“直立上升”。常常借助茎和叶的变态结构(如卷须),而附着在他物“上升”。如黄瓜、南瓜、丝瓜等。 缠绕茎:茎本身缠他物“上升”。 让学生举例各种茎的常见植物。 无论呈现什么特点,都是对环境的一种适应,是对光合作用这种营养方式的一种适应,即从环境中最大可能地获取其生长所需的阳光。 变态茎有:根状茎—竹鞭块茎—马铃薯鳞茎—洋葱肉质茎—仙人掌 虽然茎的形状各不相同,但它们的结构却基本相同。 2、茎的结构: 【观察】双子叶植物茎的横切面 ⑴横切面可以明显看出三层:树皮、木质部和髓。 ⑵质地较硬的是木质部,比较软的是树皮和髓。 ⑶树皮较易剥下来。 A、木质部:导管:输导水分和无机盐。 木质部一般由导管、薄壁细胞和木纤维组成。不少木质部是良好的木材来源。

导管一般是死细胞构成的,属于输导组织,具有自下而上输导水分、无机盐的功能。木纤维的细胞壁比较厚,属于机械组织,对茎的直立起着决定性的作用。在多年生木质茎中,木质部常常构成茎的主要部分。 B、形成层:位于木质部和韧皮部之间,形成层细胞只有2-3层,能不断分裂,产生子细胞。子细胞能吸收营养物质,不断长大,向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎加粗。 说明:水稻、小麦竹等植物都没有形成层,所以茎不能加粗生长。裸子植物和双子叶植物的根和茎中,具有形成层。所以茎能加粗。 C、韧皮部:筛管:输导有机物。 韧皮部是维管植物体内具有输导功能的一种复合组织。被子植物的韧皮部由筛管和伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞等组成,其中筛管为韧皮部的基本成分,有机物及某些矿质元素离子的运输由它们来完成。 D、树皮:具有保护作用。 E、髓:由薄壁细胞构成,有贮藏营养物质的作用 【思考】1、如果铁丝缠绕小树,阻碍了植物体中茎的有机物的运输,所以铁丝下面部分的茎和根得不到有机物或得到很少,最后会导致死亡或发育不良,铁丝缠绕势必影响小树的生长。 2、制作课桌椅,主要利用茎的木质部。茎具有木质部和韧皮部,因此它又硬又有韧性。 【学生实验】观察木质部的结构 【读图】年轮 数一数年轮,判断该植物的茎生长了多少年?其中,哪年生长比较快些?当时的气候怎样?哪年气候比较恶劣,不适宜植物生长?有没有连续几年的气候特别干旱或特别湿润?年轮上的“斑点”会是什么原因造成的? 生长在温带地区的树木,形成层细胞的分裂活动,受气温变化的影响很明显:春季气温升高,营养物质充足,形成层细胞的分裂活动加快,所产生的木质部, 细胞的个体大,壁薄,因此,木材的质地疏松,颜色较浅。这样的木材叫做春材。秋季气温降低,营养物质减少,形成层细胞的分裂活动减慢,所产生的木质部,细胞的个体小,壁厚,因此,木材的质地致密,颜色较深。这样的木材叫做秋材。同一年的春材与秋材之间,颜色是逐渐转变的,中间没有明显的界限,共同构成一个环带。但是,上一年的秋材与下一年的春材之间,界限相当明显,于是形成了清楚的纹理。一个年轮包括当年的春材和当年的秋材,它代表了一年当中所形成的木材,因此,根据树干年轮的数目,可以推算出这棵树的年龄。

植物体内的物质的运输

植物体内的物质的运输 [例1]玉米的茎长成后不能增粗,而桃树的茎能年年变粗,从茎的结构分析,能不能变粗的根本原因是 ( ) A.茎内有无韧皮部 B.茎中有无形成层 C.茎内有无木质部 D.茎内有无髓 [例2]小明和小刚两人到刚砍伐过树木的山上去观察茎的结构。观察到茎的切面中从里到外有许多同心圆。两个人都数了同一棵树横切面上的同心圆,小明发现树皮由内到外有17个同心圆,小刚从里数到最外面发现有20个同心圆,下列说法正确的是( ) A.这棵树可能已生存了l7年 B.这棵树可能已生存了37年 C.这棵树可能已生存了20年 D.这棵树一定已生存了l7年 [例3]如图所示的爬山虎的茎能产生不定根,能在竖直的墙壁上生长,你认为按生长方式分析。爬山虎的茎属于 ( ) A.攀缘茎 B.缠绕茎 C.直立茎 D.匍匐茎 [例4] 在两棵小树之间,拴上铁丝用来晾衣服。日子久了结果发现小树形成节瘤。这是由于破坏了 ( ) A.韧皮都 B.木质部 C.形成层 D.木纤维 [例5] 如图是双子叶植物茎的横切面图,分析图示回答以下几个问题: (1)图中A、B、C分别表示什么结构: A._________B._________C._________ (2)其中C_______中有_________ ,可以输送水分和无机盐。A_________中有 _______ ,可以输送有机物。 (3)图示的茎________(填“能”或“不能”)逐年增加,是因为A________和 C________之间有_________,能__________。 考点应试必备 1.如图所示,表示缠绕茎的是 ( ) A B C D 2.双子叶植物的茎能不断加粗是由于这些植物具有 ( ) A.形成层 B.生长区 C.韧皮部 D.木质部 3.下列哪一个过程符合植物体内水分和无机盐的运输途径 ( ) A.叶根茎 B.根叶茎 C.叶茎根 D.根茎叶4.植物的年轮存在于植物体茎的哪个结构中 ( ) A.外树皮 B.髓 C.形成层 D.木质部 5.收集橡胶胶乳时往往要割橡胶树,为使胶乳顺利流出。正确的割胶方式是应该割到橡胶树的哪个部位 ( ) A.木质部 B.内树皮的韧皮部 C.形成层 D.外树皮的韧皮部 6.在树干近地面处环割树皮一圈,环割处就会长出树瘤,树会逐渐死亡,这是由于( )

植物体内物质的运输

1.科学探究是研究生物学的重要方法,在科学探究的过程中要坚持实事求是的科学态度,探究的结果要经过实验论证.才能得出正确的结论。下列为探究植物生理活动实验装置图。请根据下图及日常所积累的知识回答问题。 (1)甲装置经过一昼夜的暗处理后,进行2—3小时光照,观察到烧杯中水的液面下降,同时 (2)乙装置的广口瓶中是新鲜的金鱼藻,放在光下,当瓶内气体约有2cm高时,打开导气

(3)丙装置广口瓶中放的是新鲜种子,在适宜的条件下过一段时间打开阀门后会发现试管中 试题分析:运输路线:水分在茎内的运输途径——导管,除茎外,根和叶内也有导管,它们是连接贯通的,根部吸收的水分,就是沿着导管运输到植株各处的,水中溶解的无机盐也就“搭着便车”运输了。运输路线:水和无机盐→根毛细胞→根毛表皮以内各层细胞→根内导管→茎中导管→叶中导管→植物体各处 2.在蚕豆根尖上画上等距离的细线,培养一段时间就会发现细线之间距离最大的是A.根冠B.成熟区 C.分生区D.伸长区 试题分析:根尖的结构一般可以划分为四个部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区,1、成熟区,也称根毛区,内部某些细胞的细胞质和细胞核逐渐消失,这些细胞上下连接,中间失去横壁,形成导管,导管具有运输作用,表皮密生的茸毛即根毛,是根吸收水分和无机盐的主要部位;2、伸长区,位于分生区稍后的部分,一般长约2~5 毫米,是根部向前推进的主要区域,其外观透明,洁白而光滑,生长最快的部分是伸长区;3、分生区,也叫生长点,是具有强烈分裂能力的、典型的顶端分生组织,个体小、排列紧密、细胞壁薄、细胞核较大、拥有密度大的细胞质(没有液泡),外观不透明;4、根冠,根尖最先端的帽状结构,罩在分生区的外面,有保护根尖幼嫩的分生组织,使之免受土壤磨损的功能,所以细线之间距离最大的是伸长区。 3.你见过给植物打针输液的情形吗,这是近些年来在果树栽培和树木移栽过程中常用的一种方法.试回答下面问题: (1)给植物输的液体中可能有哪些物质?能起到什么作用?______ (2)输液用的针头应插入树木的哪一类组织?______.

5.1植物体内的物质运输试题答案版

1、如图是木本植物茎的横切面示意图,请回答: (1)图中的标号①叫做______,它的内侧部分是______,其中包含具有输导功能的______. (2)②叫做______,它能够使水本植物的茎逐年______. (3)图中③的名称是______.其中分布着有输导功能的______. (4)④的名称是______,具有______的功能. (1)图中的标号①叫做树皮,它的内侧部分是韧皮部,里面有筛管可以自上而下运输有机物.(2)②叫做形成层细胞具有分裂能力,向外分裂产生韧皮部,向内分裂产生木质部,从而能够使木本植物的茎逐年加粗. (3)图中③的名称是木质部,内有导管可以运输水分和无机盐,里面有木纤维,对茎有很强的支持作用. (4)④的名称是髓,由薄壁细胞组成,具有贮藏营养的作用. 故答案为:(1)树皮;韧皮部;筛管; (2)形成层;加粗; (3)木质部;导管; (4)髓;贮藏营养.

2、小明为探究茎的输导作用,做了如下实验:取两个带有几片叶的桑树枝条甲和乙,将甲剥掉树皮,乙不作任何处理,分别把下端插入盛有稀释红墨水的锥形瓶中.放到温暖的阳光下,当看到叶脉有点发红时,他将枝条进行横切和纵切,用放大镜和显微镜分别观察,如图所示.请分析回答: (1)该实验的目的是探究______. (2)枝条带有叶片的作用是______. (3)用放大镜观察,看到被染红的部位是______. (4)用显微镜观察,看到被染红的结构是______. (5)甲枝条和乙枝条的实验现象______. (6)通过实验发现,无论是枝条的横切口还是枝条的纵切面都是只有______被染成红色.在茎和木质部中,只有______是上下相通的:这个实验说明根吸收的水分和无机盐是通过______向上运输的. 由题干“小明为探究茎的输导作用”与实验步骤可知该实验的目的是探究茎对水分和无机盐的运输.实验时为加快导管对水分和无机盐的运输,使现象更明显,常采取促进枝条的蒸腾作用的措施,如,保留枝叶、采取光照等.可以看到染成红色的部分是木质部,正是因为木质部中含有导管是自下而上输送水分和无机盐的管道.取两个带有几片叶的桑树枝条甲和乙,将甲剥掉树皮,乙不作任何处理,但同时都保留了木质部,导管依旧存在,所以可以看到木质部被染成红色. 故答案为:(1)茎对水分和无机盐的运输(2)促进水分的运输(3)木质部(4)导管(5)相同(6)木质部;导管;木质部的导管自下.

第三章 营养物质在植物体内的运输

第三章营养物质在植物体内的运输 吸收仅仅是植物利用养分一系列过程的第一步,被植物吸收的养分有如下的去向: 1)在细胞内被同化,参与代谢或物质形成,或积累在液泡中成为贮存物质; 2)转移到根部相邻的细胞中; 3)通过输导组织转移到地上部的各器官中; 4)随分泌物一起排到介质中。 习惯上,养分在植物体内的转移过程称为运输(transport),其中在细胞或 组织水平的转移过程称为短距离运输(short-distance transport),而在器官水平 的转移过程称为长距离运输(long-distance transport)或运转(translocation)。值得指出的是,由于各种营养元素在化学性质上差别很大,因此它们在植物体内的运输过程也有不同的表现。 第一节养分的短距离运输 一、养分在细胞水平的运输 (一)离子的分隔作用 植物细胞是植物的基本结构与基本功能单位,细胞被生物膜分隔成许多的室,在每个室内进行着不同的生理生化过程,按室分工的结果使植物细胞能有条不紊地执行多种功能。在代谢过程中,室与室之间存在着能量及物质的交换或运输,其中矿质养分在室间运输更为普遍。养分根据细胞生理生化需要而运输分配至不同室内的现象称为分隔作用(compartmentation) o由于矿质养分大都以离子的形式存在于细胞内,因此人们通常用离子分隔作用(ion compartmentation)这个概念。 离子分隔可以在小范围内(如细胞器之间)或大范围内(如细胞质与液泡之间)进行,但现在的测定手段使对离子分隔的研究尚停留在大范围内。尽管如此,离子分隔的研究还是能使我们从本质上了解离子运输过程与一些生理生化过程的关系。 (二)离子分隔的基本模式 根据研究重点的不同,人们将细胞内的离子分隔过程人为地划分为如下几个模式。 1.三室模式 假设离子仅在质外体(细胞壁)—细胞质—液泡之间进行分隔,其简化模式如图3-1所示。 该模式涉及到分隔的两道屏障,即原生质膜和液泡膜,这两个膜基本上控制着离子在质外体、细胞质、液泡三部分的分布水平。 原生质膜对离子的控制机制实质上与离子吸收过程是一致的,即离子透过原生质膜有被动运输和主动运输两种形式。被动运输的途径可能是简单扩散和易化

八年级科学下册 第三章第二单元 植物体中物质的运输、叶的蒸腾作用和结构学案 浙教版

第三章 第二单元 植物体中物质的运输、叶的蒸腾作用和结构 重点: 1. 了解植物茎的分类和结构,能说出各部分构造的功能。 2. 了解导管对水和无机盐的运输;了解筛管对有机物的运输。 3. 了解植物叶片的解剖结构及其各部分构造的功能。 4. 了解保卫细胞及气孔的组成、分布和作用。 5. 理解蒸腾作用对植物生长的意义。 6. 了解土壤污染及防治土壤污染的措施。 难点: 1. 正确区分各类茎及观察茎的结构。 2. 植物蒸腾作用的实际运用。 3. 正确分析农业、工业、生活等方面引起土壤污染的因素以及对土壤的危害,制定出最佳防治污染的措施。 知识要点: (一)茎: 1、茎的类别: 茎的类别 特点 代表植物 茎与环境的关系 直立茎 茎较坚硬,能直立,最常见 果树,甘蔗,白菜 茎的生长都能使叶更好地伸展在空中,接受阳光进行光合作用或使根更好地吸收水分和养料 攀援茎 用卷须等攀他物上升的茎 葡萄,黄瓜等 缠绕茎 借茎本身缠绕他物上升的茎 牵牛,常春藤,菜豆 匍匐茎 平卧于地,四周蔓延,长不定根 草莓 2、茎的结构及各部分的功能:(由内到外) 树皮: 作用 韧皮部:内有 ,运输 双子叶植物的茎 形成层:属_______组织,细胞能分裂增生,使茎加粗 木质部:内有_______,运输_______和_______ 髓:由薄壁细胞构成,有贮藏营养物质的作用 3、茎的功能: 茎具有支持、 的功能。 (1)水分和无机盐的运输: ①输送的方向:自下而上向枝端运输。 土壤中的水分和无机盐???→?根尖吸收进入根部????→?茎中导管的输送 输送到叶

②输送的组织:。它位于部。 ③水分输导的动力:其中主要的是蒸腾拉力。 (2)有机物的运输: ①输送的方向:自上而下向根运输 ②输送的组织:。它位于部。 (二)叶: 1、蒸腾作用:根从土嚷中吸收的水中只有很少部分用于植物的生命活动,其中的99%都通过蒸腾作用散发出去了。 (1)含义:叶将根吸收的水经气孔以形式向大气散发的过程。 (2)器官∶ (3)影响蒸腾作用的环境因素:、、湿度等。一般气孔周围的湿度小,气温较高,光照强,则植物的蒸腾作用就强,反之就比较弱。 (4)蒸腾作用的意义: ①是根吸水的动力②能促进水分和无机盐的吸收和运输③可降低叶面的温度 2、叶的结构:分为表皮(上有由保卫细胞组成的)、叶肉和叶脉。 (1)保卫细胞和气孔:表皮细胞是一种排列紧密、无色透明的细胞。无叶绿体,对叶起保护作用。表皮上还有成对的半月形细胞,叫做保卫细胞,内有叶绿体。两个保卫细胞之间的小孔就是气孔,是二氧化碳和氧气进出叶片的门户,也是蒸腾作用散水的通道。 (2)气孔和蒸腾作用的关系: 气孔可以张开或闭合,由保卫细胞控制,保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;失水萎缩,气孔闭合,以此调节植物的蒸腾作用。当植物体水分较多时,气孔张大,蒸腾作用加强;当植物缺水时,气孔关闭,蒸腾作用减弱。 (三)保护土壤: 1、目前土壤资源最大的威胁来自于土壤的和过度开发。 2、土壤污染主要有:农药化肥污染、工业三废(废水、废渣、废气)污染、生活垃圾污染。 3、我国的土壤资源并不充裕,因此保护土壤更是非常重要。保护土壤,就是保护我们自己的家园。 【典型例题】 例1. 玉米的茎长成后不能增粗,而桃树的茎能年年变粗,从茎的结构分析,能不能变粗的根本原因是() A. 茎内有无韧皮部 B. 茎中有无形成层 C. 茎内有无木质部 D. 茎内有无髓 分析:茎能否增粗决定于有无形成层,形成层细胞能够分裂增生,属于分生组织;向外分裂产生的细胞生长形成韧皮部,向内生长形成木质部,所以双子叶植物的茎能逐年加粗。而单子叶植物如玉米、小麦、水稻、竹类等植物因为没有形成层,因此它们的茎不能加粗。 答案:B 例2. 小明和小刚两人到刚砍伐过树木的山上去观察茎的结构,观察到茎的切面中从里到外有许多同心圆,两个人都数了同一棵树横切面上的同心圆,小明发现树皮由内到外有17个同心圆,小刚从里数到最外面发现有20个同心圆,下列说法正确的是()

高中生物 第六章 植物体内有机物的运输竞赛教案

一、教学时数 计划教学时数 4 学时。 二、教学大纲基本要求 1. 了解植物体内有机物质的两种运输系统,即短距离运输系统和长距离运输系统; 了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度; 2. 了解韧皮部装载和卸出途径; 3. 了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系; 4. 了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系; 5. 了解同化物的分配规律和影响因素; 三、教学重点和难点 ( 一 ) 重点 1 .源和库、 P 蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强等概念。 2 .韧皮部运输的机理。 3 .光合细胞中蔗糖的合成,库细胞中淀粉的合成。 4 .同化物的分配规律和特点。 5 .影响同化物分配的因素。 ( 二 ) 难点 1 .韧皮部的装载和卸出。 2 .光合同化物的相互转化和调节。 本章主要内容: 1. 同化物的运输与分配 高等植物器官既有明确的分工又相互协作,组成一个统一的整体。叶片是进行光合作用合成光合产物的主要器官。光合产物(photosynthetic yield)是最主要的同化物(assimilate)。同化物的运输与分配过程,直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。作物的经济产量不仅取决于同化物的多少,而且还取决于同化物向经济器官运输与分配的量。 1.1 同化物运输的途径 1.1.1 短距离运输 胞间运输有共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。 (1)共质体运输 主要通过胞间连丝,胞间连丝是细胞间物质与信息的通道。 无机离子、糖类、氨基酸、蛋白质、内源激素、核酸等均可通过胞间连丝进行转移。 (2)质外体运输 质外体是一个连续的自由空间,它是一个开放系统。 自由扩散的被动过程,速度很快。

北京课改版生物七年级下册 第五章《第一节 植物体内的物质运输》 教案

《第一节植物体内的物质运输》教案 教学目标 知识目标: 1、植物体内运输水分和无机盐、有机物的部位 2、识别导管和筛管在茎内的分布,区分导管和筛管的结构特征 3、通过观察植物体内水分的吸收、运输和散失,说明植物体内水分和无机盐的运输方向、途径和动力。 4、通过观察环剥枝条形成树瘤的现象,说明有机物的来源。运输方向及途径。 5、理解植物体内的水由叶片散失到大气中的过程。 能力目标: 通过实验,培养学生分析问题和解决问题的能力。 情感目标: 通过学习茎的结构和功能,使学生树立结构和功能相适应的意识。 教学重难点 重点: 水分和无机盐的运输及其结构特点,有机物的运输及其结构特点 难点: 1、观察茎对于水分和无机盐的运输 2、导管和筛管的结构特点和功能 教学过程 导入: 植物叶制造的有机物,根吸收的无机盐和水要送到除自身以外的其他器官,靠什么呢?靠茎。植物的茎不仅连接了根、叶、花、果实等器官,又能输导水、无机盐和有机物。 根吸收的水和无机盐由导管运输 把带叶片的植物枝条插入红墨水中,待红墨水上升到茎中后,请学生把剪取的枝条进行横切和纵切,再用放大镜观察(或直接用投影仪)。请学生回答被染红的是茎的哪一部分? 学生答后,教师小结:被染红的是茎的木质部,由此说明了茎的木质部能运输水和溶解在水中的无机盐,他能不断的把水和无机盐由根输送到叶、花、果实等器官。

光合作用制造的有机物由筛管运输 出示树枝上的节瘤挂图。提出以下的问题: ⑴为什么环割上方出现瘤状物,而下方没有? ⑵去掉的树皮内有什么结构? ⑶出现瘤状物说明了什么? 学生答后,教师帮助分析:去掉的树皮内有筛管上下连通。节瘤在环割上方形成,说明叶子合成的有机物,往下运输受阻,积聚在伤口处,促进伤口上方细胞分裂和生长加快,使此处膨胀,形成节瘤。此实验说明:筛管的作用是把有机物由上往下运输。若把树皮环割一圈,则有机物不能运输到根,影响根的生理活动直至使植物死亡,所以我们平时要保护树木,保护树皮不受损伤。植物体内的水主要由叶片散失到大气中 植物内各个器官之间的导管是相通的,使水和溶解在水中的无机盐能从根部运输到茎、叶、花等各个器官。 学习活动:观察植物体内水的散失现象 阅读课本6-7页完成下列讨论: 为什么要在水面滴加植物油? 描述A、B两个实验装置内发生的变化。 推测装置内水“移动”的路径及原因。 两个装置内的变化说明了什么? 什么是蒸腾作用?蒸腾作用主要是通过什么器官完成的? 学生回答:植物体内的水可以不断地以气体状态通过气孔散失到大气中,这个过程称为蒸腾作用。植物的蒸腾作用主要是通过叶片完成的。 水循环:地球大气中的水蒸气凝结成云,通过降雨积累到地球表面的土壤或水域,同时土壤或水域的水经过蒸发、植物的蒸腾作用等方式再次进入大气层,这样的过程就是地球的水循环。 植物的蒸腾作用的意义: 植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水,在地球的水循环过程中起着重要的作用。

《植物体中物质的运输》教案

《植物体中物质的运输》教案 一、教材分析 内容:初中科学八年级下(浙教版)第3章第4节植物体中物质的运输。本节主要介绍茎的结构、水分和无机盐的运输以及有机物的运输三部分内容。其中第一课时茎的结构又包括了茎按生长方式的分类、木质茎的结构以及年轮三部分知识。 地位:本节内容前面承接本教材植物与土壤的内容,后面是本教材的叶的蒸腾作用和结构这部分内容,所以学好这个内容为学好以后的科学知识叶的蒸腾作用和结构打下牢固的理论基础,而且它在整个教材中也起到了承上启下的作用。 作用:“植物”与我们的日常生活密切相关,也是我们经常能接触到的。通过对这节内容的学习,不仅可以使学生对植物有更深入地了解,而且可以增强学生保护植物的意识,将理论知识转化为实际行动。此外,本内容包含的知识,是以后科学学习中不可缺少的部分,也是中考的必考内容。 二、学情分析 植物虽然是学生在日常生活中比较常见的,但通常学生对植物的认识主要停留在比较浅的层次,对植物茎的分类以及茎的结构并没有太多的认识。对于初二学生而言,要完整地讲出植物茎的各部分结构及功能是非常困难的。此外,在学习茎的结构这个知识时还需要学生有一定的想象能力。因此在教学中,通过大量的图片展示并配合讲解,让学生能够更直观地观察植物茎的结构特点;通过大量的问题情境,来激发学生的学习兴趣,并培养他们分析、归纳、概括问题的能力。 三、教学目标 1、知识与技能:(1)区别直立茎、攀缘茎、匍匐茎和缠绕茎; (2)概述茎的基本结构及其功能; (3)说出从年轮中获取的信息。 2、过程与方法:(1)通过图片观察,养成采集信息的能力; (2)通过小组讨论,养成合作与交流的能力; (3)通过阅读书本,养成归纳总结的能力。 3、情感态度与价值观:(1)通过小组讨论活动,进一步培养团结互助的集体主 义精神;

植物生理学习题及答案 第六章 植物体内有机物的运输

第六章植物体内有机物的运输一、英译中(Translate) 1. plasmodesma 2.co-transport 3. pressure flow theory 4. cytoplasmic pumping theory 5. microfibril 6. receiver cell 7. phloem unloading 8. girdling 9.desmotubule 10. contractile protein theory 11. metabolic source 12. metabolic sink 二、中译英(Translate) 1、胞间连丝 2、连丝微管 3、共转运 4、共质体运输 5、质外体运输 6、压力流动学说 7、胞质泵动学说 8、收缩蛋白学说 9、环割 10、代谢库 11、代谢源 12、韧皮部 三、名词解释(Explain the glossary) 1、共质体 2、质外体 3、胞间连丝 4、压力流动学说 5、韧皮部装载 6、韧皮部卸出 7、代谢源 8、代谢库9. apoplast 10. microtubule 11. pressure-flow model 12. sink 13. symplast 四、是非题(True or false) ()1、韧皮部装载有2条途径,即质外体途径和共质体途径。()2、韧皮部中的物质可以双向运输。 ()3、解释筛管中运输同化产物的机理的学说有3种,其中压力流动学说主张筛管液流是靠源端和库端的膨压建立起来的压 力势梯度来推动的。 ()4、同化产物经过维管系统从源到库的运输称为短距离运输。()5、源叶中的光合产物装载入韧皮部的细胞途径可能是“共质体→质外体→共质体→韧皮部筛管分子”。

北京版七年级生物下册 植物体内的物质运输 习题

《第一节植物体内的物质运输》习题 一、选择题 1、在茎中,细胞具有不断分裂能力的部分是() A、木质部 B、形成层 C、韧皮部 D、树皮 2、茎中起保护作用的是() A、木质部 B、形成层 C、髓 D、树皮 3、在下列植物中,按茎的生长方式可以确定是缠绕茎的是() A、白杨 B、四季豆 C、黄瓜 D、甘薯 4、玉米的茎长成后不能增粗,而桃树的茎能年年变粗,从茎的结构分析,能不能变粗的根本原因是() A、茎内有无韧皮部 B、茎中有无形成层 C、茎内有无木质部 D、茎内无髓 5、茎具有运输功能,能够运输() A、水、无机盐、二氧化碳 B、水、有机物、氧气 C、水、无机盐、有机物 D、水、有机物、二氧化碳 6、根从土壤里吸水,土壤里的水通过根向上输送到茎的途径是() A、土壤水分→导管→根毛→根毛区表皮细胞以内的各层细胞→茎 B、导管→土壤水分→根毛→根毛区表皮细胞以内的各层细胞→导管→茎 C、根毛→土壤水分→根毛区表皮细胞以内的各层细胞→导管→茎 D、土壤水分→根毛→根毛区表皮细胞以内的各层细胞→导管→茎

7、双子叶植物茎中,向内分裂形成木质部,向外分裂形成韧皮部的结构是()A、树皮B、维管束C、形成层D、导管 8、下列细胞属于活细胞的是() A、木纤维 B、韧皮纤维 C、构成导管的细胞 D、构成筛管的细胞 9、与樟木茎相比,玉米茎中缺乏的结构是() A、韧皮部 B、木质部 C、维管束 D、形成层 10、双子叶动植物的茎由外至内依次是() A、韧皮部、形成层、木质部 B、树皮、形成层、木质部 C、树皮、韧皮部、木质部、形成层 D、韧皮部、形成层、木质部 二、填空题 11、木本植物的茎能逐年加租是由于茎的______细胞具有分裂能力,向外形成新的_______,向内形成新的______。 12、根吸收的水分和无机盐是通过茎里的______向上运输的;叶制造的有机物是通过茎里的_______向下运输的。 13、推算树的年龄,可根据树干的_______数目。 14、导管的作用是由____________________,筛管的作用是由 ____________________。 15、给相应部分连线 ①导管、筛管①保护组织

5植物体内有机物的运输

第五章植物体内有机物的运输 单元自测参考题 一、填空题 1.根据运输距离的长短,可将高等植物体内的运输可分为距离运输和距离运输。(短,长) 2.一般认为,胞间连丝有三种状态:(1) 态,(2) 态,(3) 态。一般地说,细胞间的胞间连丝多、孔径大,存在的浓度梯度大,则于共质体的运输。(正常,开放,封闭,有利) 3.物质进出质膜的方式有三种:(1)顺浓度梯度的转运,(2)逆浓度梯度的转运,(3)依赖于膜运动的转运。(被动,主动,膜动) 4.以小囊泡方式进出质膜的膜动转运包括,和三种形式。(内吞,外排,出胞) 5.一个典型的维管束可由四部分组成:(1)以导管为中心,富有纤维组织的,(2)以筛管为中心,周围有薄壁组织伴联的,(3)穿插木质部和韧皮部间及四周的多种,(4)包围木质部和韧皮部。(木质部,韧皮部,细胞,维管束鞘) 6.目前测定韧皮部运输速度的常用的方法有两种。一种是利用作为示踪物,用显微注射技术将这种分子直接注入筛管分子内,追踪这种分子在筛管中的运输状况,根据单位时间中此分子的移动距离来计算运输速度。另一种是同位素示踪技术,常用的同位素是。将它的化合物饲喂叶片,然后追踪化合物在筛管中的运输状况、运输速度,用这种技术还可研究同化物的分配动态。(染料分子,放射性,14C) 8.筛管中糖的主要运输形式是糖和糖。(寡聚糖(棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等),蔗糖) 9.光合同化物在韧皮部的装载要经过三个区域:即(1)光合同化物区,指能进行光合作用的叶肉细胞;(2)同化物区,指小叶脉末端的韧皮部的薄壁细胞;(3)同化物区,指叶脉中的SE-CC。(生产,累积,输出,) 10.质外体装载是指细胞输出的蔗糖先进入质外体,然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体蔗糖浓度梯度进入伴胞,最后进入筛管的过程。共质体装载途径是指细胞输出的蔗糖通过胞间连丝浓度梯度进入伴胞或中间细胞,最后进入筛管的过程。(光合,逆浓度,光合,顺蔗糖浓度) 11.韧皮部卸出的途径有两条:一条是途径,另一条是途径。(共质体,质外体)12.光合碳代谢形成的磷酸丙糖可继续参与卡尔文循环的运转,或滞留在内,并在一系列酶作用下合成淀粉;或者通过位于叶绿体被膜上的进入细胞质,再在一系列酶作用下合成蔗糖。(叶绿体,磷酸丙糖转运器) 13.1930年E、Münch提出了解释韧皮部同化物运输的学说。该学说的基本论点是,同化物在筛管内是随液流流动的,而液流的流动是由两端的膨压差引起的。(压力流,输导系统)14.转化酶是催化蔗糖反应的酶。根据催化反应所需的最适pH,可将转化酶分成两种,一种称为转化酶,该酶对底物蔗糖的亲和力较高,主要分布在液泡和细胞壁中;另一类称为转化酶,该酶主要分布在细胞质部分。(水解,酸性,碱性或中性) 15.光合细胞中蔗糖的合成是在内进行的。催化蔗糖降解代谢的酶有两类,一类是,另一类是。(细胞质,转化酶,蔗糖合成酶) 16.库细胞中淀粉合成的部位是。G1P在酶的作用下形成ADPG,ADPG则在酶催化下和葡聚糖引物反应合成直链淀粉,直链淀粉又可在酶作用下最终形成支链淀粉。(淀粉体,ADPG焦磷酸化,淀粉合成,分支) 17.淀粉合成酶有两种形式:一种位于淀粉体的可溶部分,称淀粉合成酶,另一种是和淀粉

高中生物竞赛教程 第6章 植物体内有机物的运输

第六章植物体内有机物的运输 一、教学时数 计划教学时数 4学时。 二、教学大纲基本要求 1. 了解植物体内有机物质的两种运输系统,即短距离运输系统和长距离运输系统; 了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度; 2. 了解韧皮部装载和卸出途径; 3. 了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系; 4. 了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系; 5. 了解同化物的分配规律和影响因素; 三、教学重点和难点 ( 一 ) 重点 1 .源和库、 P 蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强等概念。 2 .韧皮部运输的机理。 3 .光合细胞中蔗糖的合成,库细胞中淀粉的合成。 4 .同化物的分配规律和特点。 5 .影响同化物分配的因素。 ( 二 ) 难点 1 .韧皮部的装载和卸出。 2 .光合同化物的相互转化和调节。 本章主要内容: 1. 同化物的运输与分配 高等植物器官既有明确的分工又相互协作,组成一个统一的整体。叶片是进行光合作用合成光合产物的主要器官。光合产物(photosynthetic yield)是最主要的同化物(assimilate)。同化物的运输与分配过程,直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。作物的经济产量不仅取决于同化物的多少,而且还取决于同化物向经济器官运输与分配的量。1.1 同化物运输的途径 1.1.1 短距离运输 胞间运输有共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。 (1)共质体运输 主要通过胞间连丝,胞间连丝是细胞间物质与信息的通道。

无机离子、糖类、氨基酸、蛋白质、内源激素、核酸等均可通过胞间连丝进行转移。 (2)质外体运输 质外体是一个连续的自由空间,它是一个开放系统。 自由扩散的被动过程,速度很快。 (3)交替运输 物质在共质体与质外体间交替进行的运输称共质体-质外体交替运输。 在共质体与质外体的交替运输过程中,常需要经过一种特化的细胞,这种细胞称转移细胞。转移细胞在植物界广泛存在,其特征是:细胞壁与质膜向内伸入细胞质中,形成许多皱折,或呈片层或类似囊泡,扩大了质膜的表面,增加了溶质向外转运的面积。 囊泡的运动还可以挤压胞内物质向外分泌到输导系统,即所谓的出胞现象。 1.1.2长距离运输 实验证明,有机物质的长距离运输通过韧皮部的筛管。 环割树枝后,由于有机物质下运受阻,在切口上端积累许多有机物质,所以形成膨大的愈伤组织或瘤状物。如果环割较宽,时间久了,根系长期得不到有机营养,就会饥饿而死。“树怕剥皮”就是这个道理。 如果环割不宽,过一段时间,愈伤组织可以使上下树皮连接起来,恢复物质运输能力。 环割的利用:(1)增加花芽分化和座果率:开花期的果树适当环割,以阻止同化物的向下运输。 (2)促进生根:高空压条时进行环割可以使养分集中在切口处,有利于发根。 1.2 同化物运输的形式 利用蚜虫吻刺法和同位素示踪法测知,蔗糖占筛管汁液干重的73%以上,是有机物质的主要运输形式,优点:①稳定性高,蔗糖是非还原性糖,糖苷键水解需要很高的能量; ②溶解度很高,在0℃时,100ml水中可溶解蔗糖179g,100℃时溶解487g。③运输速率快。 筛管汁液中还含有微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸、多种矿质元素(K+最多)等。 少数植物除蔗糖以外,韧皮部汁液还含有棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等,它们都是蔗糖的衍生物。有些植物含有山梨醇、甘露醇。 1.3 同化物运输的方向与速度 运输的方向:由源到库。双向运输,以纵向运输为主,可横向运输。 当纵向运输受阻时,横向运输会加强。 运输速度:一般约为100cm/h。 不同植物运输速度各异,如大豆为84~100cm/h,南瓜为40~60cm/h。生育期不同,运输速度也不同,如南瓜幼苗时为72cm/h,较老时30~50cm/h。运输速度还受环境条件的影

可园学校《植物体中物质的运输》word教案

可园学校《植物体中物质的运输》word教案 【学习目标】 1、区分直立茎、攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。 2、明白木质茎的差不多结构及其功能。 3、明白水、无机盐和有机物的运输过程。 4、在实验过程中,如何认真观看实验现象,准确地描述实验现象。 【温故知新】 1、是植物根吸取水分的要紧部位。根尖包括、、_________、___________等四个部分,其中对根起爱护作用的是,有利于吸取土壤中养分的部分是。 2、植物要紧是通过_______吸取水份,吸水原理: 当细胞液浓度>周围水溶液浓度时→细胞水 当细胞液浓度<周围水溶液浓度时→细胞水 【学习过程】 一、茎的结构:: ______:茎较坚硬,能直立向上生长,最常见。如:果树,甘蔗、白菜等。 ______:借助他物而“直立上升”。常常借助茎和叶的变态结构(如卷须),而附着在他物“上升”。如:黄瓜、南瓜、丝瓜等。 ______:茎本身缠他物“上升”。如:牵牛、常春藤、菜豆等。 ______:比较软,不能直立生长,只能在地面匍匐生长。如:草莓、甘薯等。观看双子叶植物茎的横切面(P92) 1.用放大镜观看,分为三层:______、_______、________。再用针扎一下, 感受一下:质地较硬的是_______,质地较软的是______和______。 2.输导水分和无机盐的是,它们位于中;而输导有机 物的是,位于中。 3.在韧皮部和木质部之间有,确实是能用手剥开树皮的地点。形 成层细胞只有2-3层,形成层向外形成,向内形成。没有 的植物,茎不能加粗生长。 摸索题: 1.用细铁丝缠小树,会对植物生长造成损害吗?什么缘故? 2.木制家具和课桌椅等的材料要紧利用茎的哪一部分结构。 请认真阅读课本P93页实验:观看木质的结构,并完成该页习题。 知识扩展:你能从植物年轮的数目、疏松程度、颜色深浅中,猎取哪些信息?(P94)读图并完成P94页五道问答题。 二、水和无机盐的运输 【实验】观看水和无机盐的运输 实验现象: 实验结论: 三、有机物的运输

第六章植物体内有机物的运输习题及答案

第六章植物体内有机物的运输 一、英译中(Translate) 1. plasmodesma 3. pressure flow theory 4. cytoplasmic pumping theory 5. microfibril 6. receiver cell 7. phloem unloading 8. girdling 10. contractile protein theory 11. metabolic source 12. metabolic sink 二、中译英(Translate) 1、胞间连丝 2、连丝微管 3、共转运 4、共质体运输 5、质外体运输 6、压力流动学说 7、胞质泵动学说 8、收缩蛋白学说 9、环割 10、代谢库 11、代谢源 12、韧皮部 三、名词解释(Explain the glossary) 1、共质体 2、质外体 3、胞间连丝 4、压力流动学说 5、韧皮部装载 6、韧皮部卸出 7、代谢源 8、代谢库9. apoplast 10. microtubule 11. pressure-flow model12. sink13. symplast

四、是非题(True or false) ()1、韧皮部装载有2条途径,即质外体途径和共质体途径。 ()2、韧皮部中的物质可以双向运输。 ()3、解释筛管中运输同化产物的机理的学说有3种,其中压力流动学说主张筛管液流是靠 源端和库端的膨压建立起来的压力势梯度来推动的。 ()4、同化产物经过维管系统从源到库的运输称为短距离运输。 ()5、源叶中的光合产物装载入韧皮部的细胞途径可能是“共质体→质外体→共质体→韧皮 部筛管分子”。 ()6、有机物在机体内的分配只由供应能力和运输能力二个因素决 定。 ()7、在作物的不同生育时期,源与库的地位始终保持不变。 ()8、许多实验证明,有机物的运输途径主要是由本质部担任的。 ()9、玉米接近成熟时,将其连杆带穗收割后堆放,则穗中有机物向秸杆倒流,不利于有机 物在穗中积累,反而减产。 ()10、昼夜温差大,可减少有机物的呼吸消耗,促进同化物向果实运输,因而使瓜果的含糖 量和谷类种子的干粒重增加。 五、选择题(Choose the best answer for each question) 1、在植物有机体中,有机物的运输主要靠哪个部位来承担 () A、韧皮部 B、本质部 C、微管 2、在植物体中,细胞间有机物的运输主要靠哪种运输途径 () A、共质体运输 B、质外体运输 C、简单扩散 3、韧皮部装载时的特点是()。

植物体内同化物运输习题

填空题 1.植物体内同化物长距离运输的途径是(),而细胞内的运输主要是通过()和()。 2.植物胞间运输包括()、(),器官间的长距离运输通过()。 3.植物体内碳水化合物主要以()的形式运输,此外还有()糖、()糖和()糖等。 4.筛管汁液中含量最多的有机物是(),含量最多的无机离子是()。 5.用()法和()法可以证明,植物体内同化物长距离运输的途径是韧皮部筛管。 6.同化物运输的方向有()和()两种。 7.()在()年提出了关于韧皮部运输机理的压力流动学说。 8.有机物总的分配方向是由()到()。 9.植物体内同化物分配的特点是()、()、()、()()。 10.载体参与和调节有机物质向韧皮部装载过程,其依据是();();()。 11.根据源库关系,当源大于库时,籽粒增重受()的限制,库大于源时,籽粒增重受()的限制。 12.影响同化物分配的外界条件有()、()、()和()。 13.无机磷含量对同化物的运转有调节作用,当无机磷含量较高时,Pi与叶绿体内的()进行交换有利于光合产物从()运转到(),促进细胞内()的合成。 14.植物在营养生长期,氮肥施用过多,体内()含量增多,()含量减少,不利于同化物在茎秆中积累。

15.近年来发现,细胞内K + /Na +比调节淀粉/蔗糖的比值,K + /Na +比高时,有利于()的积累,K + /Na +比低时,有利于光合产物向()的转化。 16.伴细胞与筛管细胞通过胞间连丝相联,伴细胞的作用是为筛管细胞(),(),()和()。 17.有机物质从绿色细胞向韧皮部装载的途径,可能是从()→()→()(韧皮部筛管)。 18.研究表明()、()和()3种植物激素可以促进植物体内有机物质的运输。 19.叶内蔗糖可分为()和()两种状态。20.近年研究发现,山梨醇是()植物有机物质运输的一种形式。 选择题 1.在筛管内被运输的有机物质中,含量最高的物质是() (1)葡萄糖(2)蔗糖(3)苹果酸(4)磷酸丙糖 2. P -蛋白存在于() (1)导管(2)管胞(3)筛管(4)伴胞 3.哪种细胞主要分布在导管和筛管的两端,它们的功能是将溶质输出或输入导管与筛管。 其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。() (1)通道细胞(2)转运细胞(3)保卫细胞(4)靶细胞 4.哪种实验表明,韧皮部筛管具有正压力,这为压力流动学说提供了证据。()(1)环割(2)蚜虫吻针(3)伤流(4)蒸腾 5.水稻叶片叶绿体中输出的糖类主要是:() (1)蔗糖(2)葡萄糖和果糖(3)磷酸丙糖(4)麦芽糖

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