題組內容
四、請解釋下列與植物生理相關之專有名詞。(每小題 5 分,共 25 分)
(一)木質部裝載(xylem loading)
詳解 (共 1 筆)
Tsai
詳解 #7443277
1. 定義
指植物根部吸收的水分與無機礦質養分(如氮、磷、鉀、鈣、鎂等離子),從根部皮層細胞(Cortex)或中柱之伴生細胞,跨越細胞膜進入木質部導管(Vessels)或管胞(Tracheids)等死細胞死腔(Lumen)的生理運移過程。此為植物維管束(Vascular bundle)進行遠距離向長距離運輸(Long-distance transport)的前置核心步驟。
2. 機制
木質部裝載主要發生於根部的中柱(Stele)邊緣。由於植物根部具有內皮層(Endodermis)的卡氏帶(Casparian strip)阻絕了質外體(Apoplast)途徑,所有養分必須先進入共質體(Symplast)。進入中柱後,離子通常需透過主動運輸或藉由特定通道蛋白(如離子通道、載體蛋白),消耗能量(ATP)逆濃度梯度將離子「分泌」或「裝載」至導管腔中。
3. 生理重要性
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建立根壓(Root pressure): 當離子被主動裝載至木質部導管後,會顯著降低導管內的水勢(Water potential),引導水分由周圍細胞滲透湧入,進而產生根壓,成為清晨吐水(Guttation)及春季缺乏蒸散流時水分上升的動力。
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調控全株養分分配: 植物透過控制特定離子(如鉀、硝酸根)在根部木質部的裝載速率,可動態調節並決定該礦質營養往地上部(Shoots)輸送的總量,是作物維持體內營養平衡與生育轉型的重要調控機制。