Передвижение веществ по растению

элементов минерального питания по растению.
Транспорт органических веществ.

физиологии
практическое значение
взаимосвязь отдельных органов в единую физиологическую систему
Донорно-акцепторные связи

между органами:
органы, поставляющие питательные вещества – доноры,
органы, потребляющие – акцепторы.

Назовите доноры минеральных питательных веществ и органических веществ.

прием кольцевания растений.
Этот прием был применен в конце XVII

в. (1679 г.) итальянским исследователем М. Мальпиги, который высказал предположение, что вещества их почвы поступают в корни, затем по древесине в листья и стебли (сырой сок), а после переработки – в обратном направлении по коре.

Опыт Мальпиги со снятием кольцеобразного куска коры со стебля (А). Набухание ткани над кольцом (Б)

Марчелло Мальпиги
1628-1694

на короткие расстояния.
Дальний: между разными органами, по специализированным тканям.

Транспорт по ксилеме и флоэме.

осуществляется внутриклеточный транспорт

Назовите системы ближнего транспорта

По какой ткани осуществляется дальний

транспорт минеральных веществ

в использовании питательных веществ, что выражается в способности к реутилизации

(повторному использованию) основных элементов минерального питания.
Повторному использованию подвергается большинство элементов минерального питания, в том числе Р, N, K, Mg и др.
Элементы, которые практически не реутилизируются - Ca и B, что связано с малой подвижностью и плохой растворимостью соединений, в состав которых входят эти элементы.

Рециркуляция

повторному использованию, характерен базипетальный градиент распределения, т. е. чем выше

расположен лист и чем он моложе, тем больше в нем азота, фосфора, калия.
для элементов, не подвергающихся повторному использованию (кальций, бор), характерен акропетальный градиент распределения. Чем старше орган, тем больше содержание в нем указанных элементов.

Практическое значение исследования распределения элементов питания по органам растения:
по отношению к элементам, подвергающимся повторному использованию, признаки голодания будут проявляться, прежде всего, на более старых листьях,
по отношению к элементам, не подвергающимся реутилизации, признаки дефицита проявляются в первую очередь на молодых листьях.

Следовательно, градиент страдания растений направлен в противоположную сторону градиента распределения.

Механизм транспорта.
4. Регуляция транспорта.

ткани (органы).

Акцепторы (потребители) – органы (ткани), не способные самостоятельно

удовлетворить свои потребности в питании.

Фотосинтезирующие ткани

Места потребления
(центры роста:
меристемы,
листья и др. )

Места запасания
(плоды, семена,
запасающая паренхима и др.)

Передвижение ассимилятов
подчиняется схеме донор-акцептор

Неравномерное
распределение
ассимилятов

ксилемы, зависит от расположения донора и акцептора.

→ глюкоза → фруктозодифосфат → триозы.

Триозы выходят из хлоропластов

с помощью транспортных белков с затратой энергии.
В цитоплазме триозы расходуются на дыхание, синтез гексоз, сахарозы, крахмала. Это позволяет снижать концентрацию триозофосфатов в цитоплазме, что способствует их притоку по градиенту концентрации.
Образующаяся сахароза не накапливается в цитоплазме, а экспортируется или временно аккумулируется в вакуолях, образуя резервный пул

по плазмодесмам (симпласту) или по апопласту.
Скорость перемещения ассимилятов в паренхимных

тканях 10—60 см/ч

(посредники между клетками листовой паренхимы и ситовидными трубками)
Имеют многочисленные

выросты клеточных стенок. Благодаря выростам поверхность плазмалеммы возрастает. Одновременно это увеличивает емкость свободного пространства и создает благоприятные условия для абсорбции веществ

радиоактивных меток 14СО2.
3) Метод получения флоэмного сока с помощью

сосущих насекомых.
Эта методика получила название афидная (от лат. тли — Aphidoidea)

2.3. Флоэмный транспорт

Выделяется медвяная роса - падь

клеток.
Флоэма состоит из нескольких типов клеток, специализированных в метаболическом

и структурном отношении:
ситовидные трубки (ситовидные клетки) - транспортная функция
клетки-спутницы - энергетическая роль
передаточные клетки.

ситовидных полей СП;
вертикальные ряды вытянутых цилиндрических клеток с тонкими клеточными

оболочками.
клетки (членики) отделены друг от друга ситовидными пластинками, пронизанными многочисленными порами, через которые проходят цитоплазматические тяжи.

размеры и количество пластид и митохондрий;
исчезает тонопласт, на месте

вакуоли образуется полость
ЭПР гладкий, в виде стопок.
цитоплазма располагается в пристенном слое.
плазмалемма сохраняется в зрелых клетках

В порах ситовидных пластинок откладывается
углевод каллоза и флоэмный белок (Ф-белок)

ядрышко,
Многочисленные митохондрии и рибосомы
Имеют высокую метаболическую активность, снабжают ситовидные

трубки АТФ.
Клетки- спутницы и ситовидные трубки связаны между собой плазмодесмами.

8 до 20%. На 90% или более флоэмный сок состоит

из углеводов, в основном из дисахарида сахарозы (C12H22011).
У некоторых видов наряду с сахарозой транспортной формой углеводов служат:
олигосахара (раффиноза, вербаскоза, стахиоза) – Березовые, Мальвовые, Вязовые, Тыквенные
некоторые спирты (маннит - Маслиновые, сорбит - Розоцветные, дульцит - Бересклетовые). Моносахариды (глюкоза и фруктоза) составляют малую долю передвигающихся углеводов.
Азотистые вещества транспортируются по флоэме в виде аминокислот и амидов. Во флоэмном соке обнаружены низкомолекулярные белки, органические кислоты, фитогормоны, витамины, неорганические ионы.

Отличительной особенностью флоэмного сока является слабощелочная реакция (рН = 8,0-8,5), высокая концентрация АТФ и ионов К+.

симпласту 6 см/час).
Большое количество переносимого материала. За вегетационный период

вниз по стволу может пройти 250 кг сахара.
Перенос на большие расстояния – до 100 м.
Относительная масса флоэмы не велика.
Ситовидные трубки очень тонкие – диаметр 30 мкм (толщина волоса – 60-71 мкм).

температуры. Оптимальная температура 20 и 30 0С.
условия минерального питания

(бор, фосфор, калий ускоряют скорость передвижения сахарозы).
вода
связь с метаболизмом: тормозится в присутствии всех метаболических ингибиторов (азид натрия, йодацетат, динитрофенол и др.) и ускоряется при добавлении АТФ.

Мюнхом.

Ассимиляты транспортируются от источника (А) к месту потребления (В) по

градиенту тургорного давления, возникающего в результате осмоса.
Между В и А создается осмотический градиент, который в СТ превращается в градиент гидростатического давления. В результате во флоэме возникает ток жидкости подавлением от листа к корню.

ситовидной пластинке возникает электрический потенциал, что связано с циркуляцией ионов

К+.
К+ активно (с затратой энергии АТФ) поглощается выше ситовидной перегородки и проникает через нее в нижний членик.
По другую сторону перегородки ионы К+ пассивно выходят в сопровождающую клетку. Активное поступление К+ с одной стороны ситовидной трубки обеспечивается тем, что ассимиляционный поток обогащает ситовидную трубку АТФ.
Возникающий на каждой ситовидной пластинке электрический потенциал и является движущей силой потока сахарозы по флоэме.

что способствует отдаче К+ и сахарозы. Возникает ΔрН, что приводит

к поступлению Н+ в симпорте с сахарозой (Н+ по градиенту, сахароза – против).

функциональные взаимосвязи между восходящим и нисходящим водными потоками обеспечивают функционирование

единой гидродинамической системы в растении.

Сходство с незамкнутой кровеносной системой животных