韧皮部组织的结构与功能
韧皮部组织由活的筛管分子与伴胞组成,能在制造糖的部位与需要糖的部位之间双向转运蔗糖与氨基酸。
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韧皮部组织把光合作用制造的养分,主要是蔗糖与氨基酸,从叶片运输到植物的其他部位。这个过程称为转运作用。
韧皮部由活细胞构成,这使它区别于木质部,木质部运输水分的导管是死的、中空的。在叶、茎与根中,韧皮部与木质部在维管束里并排排列,因此标注题常要求你分辨这两种组织,并说明各自运输物质的方向。
组成与功能
| 部分 | 功能 |
|---|---|
| 筛管分子 | 活细胞,构成糖溶液(筛液)流经的连续管道 |
| 筛板 | 带孔的端壁,让筛液从一个筛管分子流向下一个 |
| 伴胞 | 含细胞核与密集线粒体的活细胞;为相邻的筛管提供能量与控制 |
| 细胞质(周边) | 被挤到筛管分子边缘的薄层,使它不阻碍筛液的流动 |
| 韧皮薄壁细胞 | 填充细胞,贮存养分并给组织提供支持 |
| 韧皮纤维(厚壁组织) | 增厚、木质化的细胞,加固韧皮部组织 |
结构如何与功能相配
成熟的筛管分子失去细胞核与大部分细胞器,并依赖它旁边的伴胞。
- 筛管细胞器很少,失去细胞核与大部分细胞器留下一条开放的通道,使糖溶液几乎不受阻碍地流动。
- 筛板,孔隙把各分子首尾相接成连续的管道,同时仍支撑着筛液柱。
- 伴胞富含线粒体,它含有高密度的线粒体,释放把蔗糖主动装载入筛管所需的 ATP。
- 伴胞具细胞核,由于筛管本身没有细胞核,伴胞通过两细胞之间的连接控制它的活动。
- 活组织,因为细胞是活的,韧皮部能主动装载与卸载糖,并把它向上或向下运送,不像木质部那样单向流动。
相关过程
韧皮部进行转运作用,即把蔗糖与氨基酸从来源运到库。来源是制造或释放糖的部位,例如正在进行光合作用的叶片或正被消耗的贮藏处;库是使用或贮藏糖的部位,例如正在生长的枝条、根部或正在发育的果实。
由于同一部位可在某时充当来源、另一时充当库,韧皮部能双向运送物质。
这把韧皮部与光合作用联系起来,光合作用供给蔗糖,并与木质部形成对比:木质部只向上运输水分与矿物盐,由蒸腾拉力驱动。在叶片中,光合作用的产物被装载进韧皮部运输,而水分则经木质部到达。
常见标注错误
例题与参考答案
题目(试卷二 A 部分风格):图 P 显示韧皮部组织的一部分。细胞 V 是一条端壁带孔、没有细胞核的长管。
细胞 W 位于它旁边,有细胞核并密布线粒体。(a) 说出细胞 V、细胞 W 与带孔端壁的名称。
[3 分] (b) 解释为什么细胞 V 依赖细胞 W。[2 分] (c) 从树干上完整剥去一圈树皮(含韧皮部)。
解释为什么糖分在该环以上的树皮中积累。[2 分]
参考答案:(a) V 是筛管分子;W 是伴胞;端壁是筛板。(b) 筛管分子没有细胞核、细胞器很少,因此依赖伴胞来控制其活动并提供装载蔗糖所需的 ATP。
(c) 剥去韧皮部切断了转运的通道,所以叶片制造的蔗糖无法向下越过该环运输,便在环以上积累。
评分说明:(c) 部分的分给韧皮部/转运通道被切断和糖分无法向下越过该环这两点。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
伴胞在韧皮部中起什么作用?
为什么韧皮部能双向运输物质?
韧皮部与木质部有什么不同?
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