木质部运送水和矿物离子,多数是从根向上到叶。韧皮部运送蔗糖和氨基酸,送到植物正在生长或储存的地方。韧皮部的运输称为转运,可以向上也可以向下。这个课题常以对比表、横切面上的组织标注,以及移除或阻断某种组织的实验形式出现。
两种组织如何对比?
| 特征 | 木质部 | 韧皮部 |
|---|---|---|
| 运送什么 | 水和矿物离子 | 蔗糖和氨基酸 |
| 方向 | 向上,由根到叶 | 上下皆可,由源到库 |
| 细胞 | 死亡、中空、无横壁,壁上有木质素加固 | 活的筛管细胞,旁边有伴胞 |
| 动力 | 蒸发与蒸腾拉力 | 蔗糖在源处装载、在库处卸出 |
小提示:木质部是植物的水管,细胞已死亡,所以没有泵送。韧皮部是活组织,这就是伴胞重要的原因。
“源”和“库”是什么意思?
源(source)是糖进入韧皮部的地方。正在光合作用的成熟叶就是源。库(sink)是糖被使用或储存的地方,例如根、花、果实或正在生长的顶端。
转运的方向取决于源和库的位置。这就是为什么韧皮部把糖既往上也往下运送。
例题详解
这些数据是为教学而虚构的。从木质茎周围环状剥去一圈树皮(树皮含韧皮部)。两天后,测量环剥处正上方和正下方的茎中的糖含量,并与没有环剥的对照茎比较。
| 茎 | 环上方的糖 (mg/g) | 环下方的糖 (mg/g) |
|---|---|---|
| 环剥的茎 | 14 | 6 |
| 对照茎 | 10 | 10 |
解释结果,并说明你预期环上方的叶子会怎样。
第一步,与对照比较: 对照茎上下的糖含量相同(10 和 10)。环剥茎在环上方高出 4 mg/g(14 − 10),在环下方低了 4 mg/g(10 − 6)。
第二步,解释: 环剥移除了韧皮部,所以上方叶子制造的糖无法向下转运越过环。糖在上方积聚,下方则不足。
第三步,叶子: 木质部位于木材更深处,没有被移除,所以水仍然能到达叶子。叶子保持绿色,植物不会马上萎蔫。
检查: 下方的下降量和上方的上升量都是 4 mg/g,所以两个读数一致,说明环剥阻止了糖向下的移动。
要留意的错误
常见的混淆是把物质或方向规则配错。
错误答案: 韧皮部把水运上植物,木质部把食物运下来。
这把两种组织颠倒了,还把“食物”当成单一物质,其实是蔗糖和氨基酸。
改正的方法是让每种组织对应它的运送物:木质部运水和离子,韧皮部运蔗糖和氨基酸。然后再加上方向:木质部向上,韧皮部双向。
自我检测
先不看表格作答,再打开答案。
1. 说出各自由哪种组织运送:(a) 水从土壤到叶,(b) 蔗糖从叶到根。
查看答案
(a) 木质部。(b) 韧皮部。
2. 给出木质部导管与韧皮部筛管在结构上的两个区别。
查看答案
木质部导管是死亡、中空、没有端壁的,壁上有木质素。筛管是活的,两端有筛板,旁边有伴胞。
3. 在环剥树皮的例子里,环上方的树皮在几周内鼓了起来。请解释。
查看答案
叶子制造的糖积聚在环的上方,因为无法越过它。多出来的糖支持该区域额外的生长,所以鼓了起来。
下一步
下一课解释每种组织为什么有这些特征:把结构特征与运输功能联系起来。之后用植物运输练习题组检测自己。
对比表只有在你能重现它、并套用到陌生实验上时才有用。生物线上一对一补习老师会给你新的实验题,听你说出推理过程。