当前课程知识点：普通生物学 > 第三章高等植物体的结构与功能 > 第四节植物的营养与运输 > 3.4.8 有机物质的运输

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3.4.8 有机物质的运输在线视频

3.4.8 有机物质的运输

下一节:3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

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3.4.8 有机物质的运输课程教案、知识点、字幕

植物体内有两个疏导系统

木质部和韧皮部

其中呢

木质部负责疏导水分和无机盐

韧皮部的主要功能是疏导有机物

也就是光合作用产生的糖

韧皮部运输的关键是

糖分子如何从叶肉细胞

装载到筛分子中

以及怎样从筛分子中卸载到

消耗或贮存糖分子的库细胞

也就是根和茎的生长部位

这一节呢

我们将主要分析这个问题

韧皮部装载

是指光合作用产物

从叶肉细胞装到

筛分子伴胞复合体的整个过程

它经过了３个步骤

第一步呢

白天

叶肉细胞光合作用形成的磷酸丙糖

从叶绿体运送到细胞基质中

接着转变为蔗糖

晚上叶绿体内的淀粉

可能以葡萄糖状态离开叶绿体

后来再转变为蔗糖

第二步呢

叶肉细胞的蔗糖

运到叶片叶脉的筛分子附近

这种运输只有2-3个细胞的距离

第三步呢

是糖分子运入筛分子和伴胞

也就是筛分子的装载

下面分析呢

糖分子是如何装载到筛管分子中的

韧皮部装载蔗糖也有两个途径

第一是通过共质体途径

第二是通过质外体途径

在植物体内

蔗糖的装载有时走质外体途径

有时走共质体途径

二者交替进行

互相转换

所谓共质体途径是指

糖从叶肉细胞

通过胞间连丝

到达韧皮部的筛管和伴胞的过程

质外体途径呢

是指糖分子从某点进入质外体

再到达韧皮部的过程

我们重点介绍质外体途径

那么质外体中的蔗糖

是如何进入筛分子伴胞复合体的呢

一般认为

是通过蔗糖质子同向转运系统

免疫技术证实

通常在伴胞和传递细胞的质膜上

都有质子泵

大多数集中于

面向维管束鞘和韧皮部

薄壁细胞的质膜中

这样呢

就有利于质外体中光合产物的运送

请看这张示意图

A图是叶片横切面的示意图

中央是一个叶脉

也就是叶片中的维管束

将方框中的部分放大

如B图所示

棕色代表的细胞呢

从左到右依次为叶肉细胞

维管束鞘细胞

伴胞和筛管分子

这些细胞之间呢

都是通过胞间连丝连在一起的

图中的箭头就是表示

物质通过胞间连丝

也就是共质体途径进行运输

将伴胞方框部分放大

就如图C所示

肉色区域代表的

是伴胞的细胞质

淡蓝色区域代表的是

伴胞的质膜

棕红色代表的是伴胞的细胞壁

可以看到蔗糖分子呢

已经从叶肉细胞

进入了质外体空间

也就是细胞壁空间

这些蔗糖分子

又如何进入筛分子伴胞复合体的呢

一般认为

是通过蔗糖质子同向转运的运输方式

在伴胞的质膜上镶嵌有质子ATP酶

还有运送蔗糖的载体蛋白

质子ATP酶

不断地将胞内的氢离子泵到质外体空间

结果呢

就导致了质外体的

氢离子浓度比胞内的浓度要高

形成了跨膜的质子梯度

当质子顺浓度梯度回流的时候呢

与质膜上

专门运送蔗糖的载体蛋白结合

这个载体蛋白呢

就同时将质子和蔗糖分子

从细胞壁空间

送回了筛分子伴胞复合体的细胞内

这是间接消耗ATP的主动运输方式

在细胞学基础部分曾经讲过

蔗糖通过筛管分子的

主动运输而进入了筛管

其它小分子物质呢

也会顺浓度梯度扩散而进入筛管

蔗糖等有机物进入筛管之后

又是如何进行长途运输的呢

动力又来自于哪里呢

这都涉及运输的机理问题

有多种学说

如压力流学说

胞质泵动学说

和收缩蛋白学说等等

下面呢

我们重点介绍压力流学说

压力流学说是解释筛管

长距离运输同化产物的一种学说

1930年由德国的一位科学家提出

按照这个压力流学说的观点

韧皮部筛管中液体

它的流动呢

靠源端与库端

也就是叶片端和

根和茎端之间的膨压差

建立起来的压力梯度来推动的

我们可以用这个模型来说明压力流学说

两个烧瓶通过Ｕ型的玻璃管相连

左侧烧瓶里装满了高浓度的蔗糖溶液

右侧的烧瓶中装满了去离子水

两个烧瓶都放在

盛满了去离子水的水槽中

底部是用半透膜包裹着

这意味着什么呢

意味着水分子可以透过这个膜进出

而蔗糖分子却不能透过这个膜

由于左侧的烧瓶中是高浓度的蔗糖溶液

其中的水势比较低

结果水槽中的水分子呢

就会透过这个半透膜进入烧瓶内

当大量的水分子

进入左侧这个烧瓶之后呢

就会产生一个压力

推动的水分子

以及其中的蔗糖分子

向第二个烧瓶流动

这个压力还会推动

第二个烧瓶中的水分子

透过半透膜进入到水槽中

只要持续不断地向第一个烧瓶中

加入蔗糖

保证第二个烧瓶中的蔗糖浓度

远低于第一个烧瓶

那么

水分子就会不断地进入第一个烧瓶

并将水分子及蔗糖分子压向第二个烧

假如

随后再连接第３个、第４个烧瓶

那么

这个压力还会将水压到

第３、第４个烧瓶内

这就是两个烧瓶中

蔗糖溶液的浓度差导致了膨压

当然了

这样就会压着蔗糖分子

从一个烧瓶向另一个烧瓶中移动

直至达到了平衡

我们可以将这两个烧瓶呢

分别看作是

源端和库端

韧皮部的筛管分子

筛管中的液体的流动的

这个动力呢

就是来自于源端和库端之间的膨压差

也就是二者之间的压力梯度

请看这张示意图

叶片是产糖端

也就是源端

根和茎是库端

也就是消耗糖分子的部位

将叶片的纵切面放大

可以看到叶肉细胞

木质部导管分子和韧皮部的

筛管分子

当叶肉细胞产生的蔗糖

通过主动运输的方式

加载到筛管分子中后呢

筛管中糖的浓度增加

相应地

水势就会降低

木质部导管中的水分子

会因渗透作用进入到筛管分子中

此处的水压就升高

而在另一端库端

也就是根或者是茎等生长部位

糖分子从筛管分子中卸下

被消耗或使用

水也因为渗透作用而流出

于是呢

库端的糖浓度降低

水压也降低

源端与库端之间的压力差

就会将水压向库端

由于糖是溶解在水中的

而且呢

筛板也允许溶质分子通过

所以

糖就随着水流向库端

在那里

蔗糖分子从筛管分子中

卸载下来之后呢

就供给根部的其他细胞

水分会随着木质部导管

重新运回源端中

所以

要保证韧皮部筛管中

液体的流动

应该满足三个基本条件

第一呢

叶片要不断地进行光合作用

生成葡萄糖

也就是有充足的糖源供应

第二呢

根部和其他组织器官

要随时收存糖

第三呢

筛管随时从周围组织中

获得所需要的水分

这样呢

就可以保证韧皮部中汁液的流动

实现物质的长距离运输

蔗糖分子

经过长距离的运输到达库端

从筛分子卸载下来

筛管的装和卸的机制是相同

糖类物质都是通过耗能的

主动运输而转移到其它器官中

只是方向相反

卸载之后呢

蔗糖分子通过短距离运输途径

到达生长旺盛的细胞

比如说幼嫩的根、茎、叶

储藏器官、果实和种子等

这样卸下的蔗糖就不断地被移走

韧皮部呢

就源源不断地运输同化产物

普通生物学课程列表：

绪论——走进生命科学

-绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节什么是精准医学

--第二节精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节精准医学的临床应用实例

--第四节给医学生的建议

--第五节精准医学的发展展望

第一章细胞生物学基础

-第一节细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章细胞生物学基础--第一节细胞概述

-第二节细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章细胞生物学基础--第二节细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章细胞生物学基础--第三节真核细胞的结构

-第四节细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章细胞生物学基础--第四节细胞的能量代谢

-第五节细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章细胞生物学基础--第五节细胞的分裂与分化

第二章分子生物学基础

-第一节遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章分子生物学基础--第一节遗传的分子基础

-第二节基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章分子生物学基础--第二节基因的表达调控

-第三节生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章分子生物学基础--第三节生物技术及其应用

-第四节人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章分子生物学基础--第四节人类基因组及其遗传疾病

第三章高等植物体的结构与功能

-第一节高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节高等植物体的细胞与组织

-第二节植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章高等植物体的结构与功能--第二节植物的生长

-第三节植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章高等植物体的结构与功能--第三节植物的生殖和发育

-第四节植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的？

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章高等植物体的结构与功能--第四节植物的营养与运输

-第五节植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章高等植物体的结构与功能--第五节植物生长发育的调控

第四章高等动物体的结构与功能

-第一节动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节动物的组织--作业

-第二节消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章高等动物体的结构与功能--第二节消化系统

-第三节呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节呼吸系统--作业

-第四节循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章高等动物体的结构与功能--第四节循环系统

-第五节内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章高等动物体的结构与功能--第五节内环境的控制

-第六节内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章高等动物体的结构与功能--第六节内分泌系统

-第七节神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章高等动物体的结构与功能--第七节神经系统与神经调节

-第八节生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章高等动物体的结构与功能--第八节生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

3.4.8 有机物质的运输笔记与讨论

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