ページ3:

三、根部橫向運輸途徑
1. 滲透壓差異⇒根部組織內運送
2 買體路徑
(1)
水⇒細胞膜上水通道蛋白進入細胞質
> 原生買絲穿越皮層與內皮細胞質
=>滲透進入中柱
穿越的路徑為一個個細胞的
(2) 礦物質
「原生質連結形成的共買體
> 溶於水中後經由根毛與表皮主動運輸吸收
> 共買體路徑→主動運輸進入中柱
(3)
中柱
通道蛋白
一根毛
(4)特性
較慢
耗能
2. 買外體路徑
卡瓦帶
水和礦物 ⇒
運移至內皮前不進入細胞質,穿過細胞壁或細胞尖隙
⇒ 凼 ⇒ 透過內皮細胞膜上水通道蛋白進入內皮細胞質
礦物質
⇒ 透過內皮細胞膜上幫浦蛋白進入內皮細胞質
主動運輸
種類和數量影響
(2)
中柱
根毛
(3) 卡氏帶影響
·限制吸水速率
阻止本資部水分向外流出
·篩選根部所需物質通過內皮細胞
(4)特性
較快
不耗能
☆共實體路徑和貿外體路徑可互相接續
礦物質的種類和數量

ページ4:

水和礦物質在木質部的運輸:
根壓
1.卡氏带阻擋水向外流出⇒水柱向上推擠的力量>根壓
2.相關現象
(1) 莖橫向截斷 截面上產生水珠
(2) 泌溢現象
· 相對溼度高
⇒ 氣孔關閉 蒸散作用微弱⇒根壓上升
⇒木質部中水分運至葉子>葉緣水孔泌出
根壓力量不大 ⇒ 動力有限⇒溢現象多發生在小型植物
·蒸散作用旺盛後⇒泌溢現象消失
毛細現象
1.水分子內聚力 管內液體成連續水柱(水柱中斷會抑制運輸
2.水分子有極性⇒與纖維素管壁形成附著力
3.內聚力+附著力
=> 表面張力=>
水洗管壁上移
内聚
附著力
=>
水面 M
5.毛細現象力量小⇒無法完成高大植物的運輸
三.蒸散作用(蒸散流)
1.內聚力
張力理論
(1)
提出者
迪克森
蒸散作用產生的負壓,為木質部內運輸的主要動力
(2)
(3)理論:水以水蒸氣型式從氣孔溢散至空氣(可降温)
·水的蒸發 葉肉細胞表面水分減少 表面張力改變⇒漸增臭壓
·貝壓拉動木質部水柱
(5)功能,運輸動力
內聚力可使水分子間不分離
(61
(4) 不需消耗能量
3=-8"
介
維持膨壓
正常温度
協助韌皮部運輸
8
缺水

ページ5:

2.影響蒸散作用的因素
世
環境因素,溫度、溼度、風速、土壤含水量、光照
溫度:改變水分子動能
=>
溫度中,蒸散中
溼度
乾燥⇒擴散速率中
風速
風吹走表面溼氣⇒
乾燥 => 蒸散速率中
·土壤含水量、光照:氣孔開閉
(2)植物本身 氣孔分布、氣孔密度,葉片面積角買
3. 氣孔開
機制
温度
濕度6
有風
光中
71) 保衛細胞
內側細胞壁較厚;外側細胞壁
土壤含水牛
細胞上有以氣孔為中心向外輻射狀的微纖絲
微纖絲 纖維素
蒸散速高
環繞包住保衛細胞
吸水⇒膨壓⇒外側細胞壁向外擴展
外側細胞壁
微纖絲限制橫向擴展
擴張拉力
傾向縱向伸長
.氣孔分布廣
氣孔密度高
葉片面積大
、角質層薄
(2) 氣孔
開閉受保衛細胞中鉀離子濃度影響
• 含水量 植物激素.光.CO2影響鉀離子濃度 => 影響氣孔開閉
水充足&照光 =>藍光使鉀離子主動運輸入保衛細胞⇒滲透壓千
⇒ 水滲入細胞膨壓中⇒氣孔開(耗能)
照光 ⇒ 葉綠體光合作用⇒C02↓ 鉀離子主動運輸入保衛細胞
⇒ 滲透壓千⇒ 氣孔開
含水量b>葉部產生離層酸(ABA)(一種植物激素)
醣
⇒ ABA與保衛細胞膜上受體結合⇒鉀離子促進性擴散離開保衛細胞
> 滲透壓↓ > 水滲出細胞膨壓↓→氣孔閉(不耗能)

ページ6:

3-2 光合作用
光合作用的發現
1. 英科學家將薄荷枝條放入蠟燭燃燒後的密閉容器
=
光蠟燭可點燃
小鼠可存活
2.
簡式
CO2 + H.D
光能
醣類 + O2 + H2O
3. 凡尼耳證實
:
紫硫菌照光 固定CO2為醣類
硫化氫氧化成硫
魔
⇒ 推測
光合作用的 02 來自H.D
光合作用簡介
1. 光反應
(1) 葉綠餅中反應(穎囊體膜上)
(4)類囊體上葉綠素吸收光能
(3)產生O2. ATP.NADPH
2. 固碳反應
(1) 基質中反應
驅動光合作用
→ ADP+Pi
(2) ATP.NADPH提供能量
(1)酵素作用 ⇒ CO2 轉為醣類
三:光反應
1. 光合色素
NADPT
(1)不同光合色素僅能吸收特定波長可見光
(2)
☆花青素是一種色素
葉綠素a
葉綠素<
葉綠素b
但並非光合色素
光合色素
胡蘿蔔素
類胡蘿蔔素(幾十種)
葉黃素
(3)光譜儀測量吸收光譜
葉綠素ab,吸收紅光、藍紫光
藍光較好利用
類胡蘿蔔素:吸收藍光、紫光
2.光波長對光合作用影響
(1)實驗者
英格曼
(2)實驗材料:水綿、好氧性細菌
光吸收量
400
500/
600
- 葉綠素a
- 葉綠素b
-類胡蘿蔔素
700 波長(nm)

ページ7:

(2) 光系統
天線色素
反應中心
特定蛋白質
((3) 用三稜鏡將可見光分為紅、橙、黃、綠
水
照射於不同色光下
(二)紅.藍光下的水綿聚集較多好氧性細菌
⇒ 繪製作用光譜
(4)作用光譜與吸收光譜結果相似
3.光系統和電子載體
(1) 穎囊體膜上有光系統
O
最初電子接收者
天線色素
蛋白質
反應中心
葉綠素~
○十一好氧性細菌
500
700 波長(mm)
500
-600
00 波長(nm)
天線色素
200~
400 個葉綠素
類胡蘿蔔素分子
功能:吸收
匯集光線
反應中心
對葉綠素
a
最初電子接收者
(13) 光系統
功能:利用天線色素匯集的能量→電子傳遞
光系統I(PSI)(天線色素:葉綠素a.b.胡蘿蔔素)
光系統 Ⅱ(PSII)(天線色素:葉綠素a.b.葉黃素)
光系統工
反應中心的葉綠素ㅿ在波長700m處吸收最佳⇒P700
光系統II:反應中心的葉綠素。在波長180m處吸收最佳 ⇒ P680
(4) 電子載體
↑
「與不同蛋白質結合
位置:類囊體膜上
功能:接收 釋出電子
共同串聯 =7
傳遞鏈
行氧化還原反應
協助能量轉移
(5)類囊體膜上有ATP合成酶
4. 光反應
程
「非循環式電子傳遞
PSI,PSIL的天線色素吸收光能⇒能
遞至P700.P680
> 電子激發至較高能階並釋出最初電子皆收者接收高能階
⇒ 電子傳遞至電子傳遞鏈

ページ8:

P680 釋出高能 子
電子傳遞鏈
P700補充失去的電子
P700釋出高能電子 電子傳遞鏈,NADD+ 接受
=> NADPH
H2O分解出電子
P680補充失去的電
(還有O2.H+)
☆ 電子
遞過程
11.0
→ P680
→ 電子傳遞鏈 P700 電子傳遞鏈
NADP+
UUUUU.
(2) 化學渗透機制
高能電子傳遞時能量逐漸降低
釋出的能量活化特定電子載體(蛋白質複合體)
H+主動運輸至類囊體腔+ H20分解後的H+
類囊體腔內累積大量H
H+ 順著濃度梯度移動至葉綠體基贤
H+流經時活化ATP合酶
ATP合酶將基質中 ADP + Pi
=
ATP
☆ 光能存在 ATP NADPH
蛋白質
複合體
① 天線色素
接收高能電子
·H'
吸收光線
0
能量傳主
電子載體
P700P680
P680
H₂O
H2O分解補充
P680的②
H'
NADP + + e
= NAD PH
P700
ATP合酶 ⇒ ADP + Pi =
ATP
☆ 補充:循環式
①光系統工中P700放出的高能電子回到光系統 I
② 不經光系統 II
6
不產生NADPH
02
④產生ATP
⑤
固碳反應所需ATP不足 卡爾文循環減慢補足ATP
⇒ 固碳作月

ページ9:

El
固碳反應(卡爾文循環)
1.固碳反應功能
(1) CO2 固定
醣類合成
(2)進行於葉綠體基質
2.卡爾文循環過程
世
CO2 固定(羧化作用)
CO2 進入禁線體基質中
酵素催化
與五碳醣結合
形成兩分子的三碳化合物
CO2被固定於有機物中
(2)三碳醣生成(還原作用)
ATP.NADPH提供能量
酵素催化
三碳化合物轉成三醣
((3) 五碳醣再生(再生作用)
☆三碳醣
①固碳反應初產物
②少部分三碳醣脫離循環
⇒代謝反應合成澱粉→澱粉粒堆積
②輸出至細胞質 合成蔗糖or其他物資
· ATP 提供能量
酵素催化
三碳醣轉為五碳醣
2
☆ ATP.NADPH的化學能儲存於醣類分子
☆補充:葉綠體和粒線體的ATP生成(原理過程相似⇒
①
葉綠體:光合磷酸化
> 光能將水分解出高能電子經電子傳遞鏈
④ 粒線體 氧化磷酸化
> 有機氧分氧化產出高能電子經電子傳遞鏈
化學滲透機制)

ページ10:

碳反應最初產物
葉肉細胞特性
例子
C3 植物
三碳的有機物
柵狀組織
海綿組織
水稻、小麥、
大豆、長春花
C4 植物
四碳的有機物
無柵狀組織與海綿組織之分
維管束鞘細胞的葉綠體較多
CAM 植物
四碳的有機物
為海綿組織
玉米、甘蔗、高粱
生活環境
水量充足
氣孔關閉時間
晚上
缺水
晚上
仙人掌、鳳梨、景天科植物
極端缺水
白天
C3 植物
CO2 固定成磷酸甘油酸
Cy 植物
葉肉細胞存 CO2
維
細胞行卡爾文循環
葉肉細胞固定CO2為草醋酸or蘋果酸⇒在維管束鞘細胞釋出CO.
優:減少水分蒸散,提高CO2濃度、效率較 C3
CAM植物,晚上有CO2
早上行卡爾文循環
優:天氣孔閉
> 減少水分蒸散
缺
CO2 來自呼吸作用 >
效率較低

ページ11:

五、環境.
光合作用
1. 光(影響很大)
(1)光强度↑>光合速率中
(2)固碳反應酵素催化速率達最大
=>
光強度再大,光合速率仍不變
(3) 光强度太高
=
葉綠素受損 ⇒ 光合速率下降
((4) 同時照射波長680mm
光
波長 100 m
mm
> 增加光合速率
2.溫度
光强度
(1) 国碳反應中有許多酵素⇒溫度影響酵素活性
(2)
適當溫度範圍
=>
溫度4⇒ 光合速率千
⇒ 電子傳遞鏈失去功能⇒光合速率下降至停止
(3) 酵素最佳溫度>光合速率最大
(4) 溫度太高
酵素變性
2 影響殼囊膜構造
荜
3. CO2
(1) Cor
=
光合速率中
(2)仍有最大值限制
溫度
光名速率
CO2

ページ12:

☆ 實驗
(1) 光合色素
層杓
脂溶性色素
(2)
a
深綠色
淡綠色
(3)
蘿蔔素:橘黃色
B-胡蘿蔔素
) ⇒ 抗氧化劑
葉黃素 淡黃色
色素移動距離
(4)
Rf值
=
展開液移動距離
(5) 控制變因
展開液成分
9.1
(6)展開液配製⇒石油醚:90%丙酮
光合色素萃取⇒
①磨碎葉片
②加入90%丙酮5l
②紗布過濾
(7) 結果 ⇒ Rf大小
A a
(8) 層杓原理
FN=
中
可轉為維
素
H
不同色素對移
(展開液).固定相(濾紙)的親和力不同
☆光合作用中光反應的環原
(1) 希爾反應
綠體分離→加入化合物(作為光反應中e.H+的接受者)
照光
→
1120 分解出 02
11+
e
還原成電子受體
(2) 葉綠體加A DCPIP
光
DCPIP + H₂O
DCPIPHY
blue
無色
(31
葉汁準備
葉片打碎+
0.5M蔗糖溶液10ml等張溶液
↓
((4) 第
次離
D
提高葉綠體濃度
↓
((5) 製作葉綠體溶液
離心後的葉汁加入0.5M蔗糖溶液5ml
16117
次離心
有葉綠體的2支試管離心
=
利於觀察

ページ13:

3-3 有機養分的運輸
輸導作用
1. 定義
植韌皮部運輸有機養分的過程
2.研究方式
切蚜蟲吸食樹汁時,將身體與口號分離
(2)測量樹汁的流出速率
分析成分
3. 結果
(1) 運輸須經過篩孔 相
導管阻力較大
(2)流速遠大於擴散作用、細胞買流動
(3) 流速
14/h
(4) 成分
醣類、胺基酸
激素
醣類為主要成分
蔗糖含量最多
壓 流假說
1. 提出者 閔希
2.假說內容
(1)供給部
葉肉光合作用產生的蔗糖多過自身所需
擴散、原生買流,伴細胞主動運輸使多於蔗糖進入篩管
節管內滲透壓中
木質部水分滲透入篩管⇒篩管膨壓千
NAJIST
=>
葉片稱為供給部
(1) 匯集部
●根芽,莖,果實的篩管內蔗糖减少
節管內滲透壓↓
水分外流
木質部
⇒節管膨壓千
⇐
該部位稱為供給部
☆物質由供給部(大)
→ 匯集部(P小)
AR
蔗糖濃度高
蔗糖濃度低

ページ14:

3.壓力流與蒸散流
(1)根據假說
單一篩管是被動運輸 ⇒ 不耗能
·運輸速率受焦糖濃度控制
壓力流須蒸散流幫助
=>
蒸散速率決定進入韌皮部水量
心實際
有機養分仍依賴伴細胞主動運輸⇒耗能
單一篩 向運輸
韌皮
有兩種方向的篩管
4.運輸方向的改變
(小) 恆為供給部→匯集部
世
長階段:葉為供給部
蔗糖
主根部
'
開花結果,葉為供給鄙,蔗糖運至花,果實
(3)
夏季:葉為供給部
向下運輸
春季:根莖為供給部
向上運輸
=>
影響養分運輸