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1、第五章第五章 植物体内有机物代谢植物体内有机物代谢 糖类的代谢糖类的代谢 n n 单糖代谢单糖代谢 n n 寡糖代谢寡糖代谢 n n 多糖代谢多糖代谢 单糖代谢单糖代谢 1 1、糖磷酸酯：、糖磷酸酯：G-6-PG-6-P 2 2、糖核苷酸：、糖核苷酸： UDPG UDPG：参与蔗糖、淀粉、纤维素的合成参与蔗糖、淀粉、纤维素的合成 ADPG ADPG：参与淀粉合成；参与淀粉合成； GDPG GDPG：参与纤维素合成参与纤维素合成 寡寡 糖糖 n n 双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖 n n 三糖：棉子糖、麦芽三糖三糖：棉子糖、麦芽三糖 n n 四糖：水苏糖四糖：水苏糖 重
2、要的二糖重要的二糖 n n 蔗糖：蔗糖： 代谢功能：有机物运输、糖类贮存积累代谢功能：有机物运输、糖类贮存积累 组成：由组成：由GG和和F F组成，组成， 分解：生成分解：生成GG和和F F n n 麦芽糖：为淀粉的组分，由两个麦芽糖：为淀粉的组分，由两个GG分子分子 组成组成 多多 糖糖 n n 形成骨干的不溶性多糖：形成骨干的不溶性多糖： 纤维素、半纤维素、木质素纤维素、半纤维素、木质素 n n 贮藏的营养多糖：淀粉、菊糖贮藏的营养多糖：淀粉、菊糖 淀淀 粉粉 n n 淀粉的结构与性质：淀粉的结构与性质： 直链淀粉：直链淀粉：200-1000200-1000个个GG分子，以分子，以-1,4
3、-1,4-糖苷键相连糖苷键相连 支链淀粉：支链淀粉：600-6000600-6000个个GG分子，以分子，以 -1.4-1.4-糖苷键联成直糖苷键联成直 链链, , 以以-1,6-1,6-糖苷键分出支链。糖苷键分出支链。 n n 性质：性质： 水溶性：水溶性： 直链淀粉：易溶于水，溶液粘稠度低直链淀粉：易溶于水，溶液粘稠度低 支链淀粉：不易溶于水，溶液粘稠支链淀粉：不易溶于水，溶液粘稠 与与I I 2 2 的反应：淀粉遇的反应：淀粉遇I I 2 2 变蓝变蓝 淀粉的生物合成淀粉的生物合成 n n 淀粉合成酶：淀粉合成酶： 以以ADPGADPG或或UDPGUDPG为葡萄糖供体，催化为葡萄糖供体，
4、催化-1,4-1,4-糖苷键形成，将糖苷键形成，将ADPGADPG或或 UDPGUDPG中的中的GG单位加到麦芽糖、麦芽三糖或淀粉分子上，使淀粉链延单位加到麦芽糖、麦芽三糖或淀粉分子上，使淀粉链延 长。长。 n n 淀粉磷酸化酶：淀粉磷酸化酶： 以以G-1-PG-1-P为供体，催化为供体，催化-1,4-1,4-糖苷键合成，将糖苷键合成，将GG分子加到支链淀粉的支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 3个个 GG单位单位 n n QQ酶：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
5、的第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，形成六位上，形成-1,6-1,6-糖苷键，从而形成支链，其引子至少应含糖苷键，从而形成支链，其引子至少应含5 5个个GG单单 位。位。 淀粉的淀粉的分解分解 n n 水解：水解： A A-淀粉酶淀粉酶 B B-淀粉酶淀粉酶 C C、R-R-酶（支链淀粉酶）酶（支链淀粉酶） D D、麦芽糖酶麦芽糖酶 n n 磷酸解：磷酸解： 淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶 各种有机物代谢的相互联各种有机物代谢的相互联 系系 次生代谢物的合成途径次生代谢物的合成途径 植物体内重要的次生代谢物质植物体内重要的次生代谢物质 n n 萜类萜类 n n 酚
6、类酚类 n n 含氮次级化合物含氮次级化合物 萜萜 类类（terpeneterpene ） 1 1、单萜和倍半萜：、单萜和倍半萜： 除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉除虫菊酯、挥发油、闭鞘姜脂、棉 酚酚 2 2、双萜：、双萜：冷杉酸、佛波醇、紫杉醇冷杉酸、佛波醇、紫杉醇 3 3、三萜：、三萜：固醇类固醇类 4 4、四萜：、四萜：类胡萝卜素、番茄红素类胡萝卜素、番茄红素 5 5、多萜：、多萜：橡胶橡胶 酚 类 n n 简单酚类简单酚类 简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物简单苯丙酸类、苯丙酸内酯类、苯丙酸衍生物 类类 n n 木质素木质素 n n 类黄酮类类黄酮类 花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮
7、花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮 n n 鞣质鞣质 含氮次级化合物 n生物碱 n含氰苷 n芥子油苷 n蛋白氨基酸 第六章 植物体内有机物的运输 n运输途径：韧 皮部 (环割实验、同位素示踪 法） 韧皮部的双向运输韧皮部的双向运输 运输速度和溶质种类运输速度和溶质种类 n速度：100cm/h n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。 蚜虫刺吸蚜虫刺吸 蚜虫吻刺法 第二节 韧皮部装载 n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。 n主要步骤： （1）
8、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、共质体途质外体途径、共质体途 径径 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 n逆浓度梯度进行 n需能过程 n具有选择性 三、有机物运输的机理 n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
9、的 ，故称压力流动学说。 n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。 n证据和问题： 细胞质泵动学说细胞质泵动学说 n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。 收缩蛋白学说收缩蛋白学说 n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
10、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 n有机物运输需耗用呼吸作用放出的能量 n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。 n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 1、温度、温度：影响光合产物运输的速度和方向。 速度：低温：呼吸速度：低温：呼吸，能量，能量运输速度运输速度 方向：土温方向：土温 气温，光合产物运往根部多，顶气温，光合产物运往根部多，顶 部少部少 土温土温 气温，光合产物运往根部少，顶气温，光合产物运往根部少，顶 部多部多 2 2、矿质元素、矿质元素 n硼：促进糖分运输 n n 磷磷： （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应，能量供应充足。 n钾： 促进糖分转化成淀粉，维持维管束压力差。 五、有机物的分配 n分配方向： 优先供应生长中心 就近供应，同侧运输。 有机物分配控制因素 n供应能力：代谢源 n竞争能力：代谢库 n运输能力：
