Тест «Транспорт органических веществ по флоэме»: вопросы от базовых фактов до применения знаний
Флоэма — транспортная система живых тканей, по которой продукты фотосинтеза, прежде всего сахароза, перемещаются от участков-источников к участкам-стокам. Направление не обязано быть только «вниз»: оно определяется тем, где вещество образуется или высвобождается и где расходуется или запасается.
1. Источник отдаёт фотосинтаты: обычно зрелый фотосинтезирующий лист или мобилизующее запас органическое вещество.
2. Сток получает вещества: растущий орган, корень, плод, семя или запасающее образование.
3. Сахароза загружается в ситовидные элементы флоэмы прямо или через клетки-спутницы.
4. Повышение концентрации сахаров понижает водный потенциал, и вода входит из ксилемы.
5. Разность давления между источником и стоком создаёт массовый поток флоэмного сока.
Схема для переноса знаний:
Источник: сахароза
Загрузка во флоэму
Вход воды из ксилемы
Рост давления
Поток к стоку
Разгрузка и использование/запас
Содержание статьи4 разделаПоказатьСкрыть
От распознавания к применению модели «источник → сток»
Соберите механизм в одну причинную цепочку
Зрелый лист производит сахарозу → сахароза загружается во флоэму → водный потенциал снижается → вода входит из ксилемы → давление возрастает → раствор движется к стоку → сахар разгружается и используется/запасается → часть воды возвращается в ксилему. В реальном растении одновременно работают многие такие маршруты.
Открытые мини-задания
Почему клубень может быть и стоком, и источником в разные сезоны? Критерий хорошего ответа: Указано накопление запасов в один период и их мобилизация в другой.
Объясните, почему флоэмный транспорт нельзя описывать как просто «движение сахара вниз». Критерий хорошего ответа: Есть понятия источник/сток и пример стока, расположенного выше источника.
Предскажите, как удаление крупного растущего плода может изменить распределение фотосинтатов. Критерий хорошего ответа: Указано ослабление одного стока и возможное перераспределение к другим органам без абсолютных утверждений.
Что повторить по ошибкам
Ошибки 1–5: повторите понятия «источник», «сток», сахароза и давление-поток.
Ошибки 6–10: разберите направление транспорта, смену роли органов и клетки-спутницы.
Ошибки 11–15: повторите кольцевание, участие воды и динамику распределения фотосинтатов.
Ошибки 16–21: потренируйте применение модели давления-потока к новым ситуациям.
Ключ и объяснения
1. C — Орган или ткань, которые отдают органические вещества в транспортный поток. Источник определяется функцией, а не положением. Зрелый лист часто является источником, но запасающее образование при мобилизации запасов тоже может временно стать источником.
2. A — Молодой развивающийся лист. Молодые органы расходуют сахар на рост и ещё не производят достаточно фотосинтатов для собственных нужд. Поэтому они получают органические вещества из других частей растения.
3. D — Сахароза. Сахароза хорошо растворима и подходит для дальнего транспорта. Крахмал служит главным образом формой запаса и перед транспортом обычно превращается в растворимые сахара.
4. B — Он снижается, поэтому вода поступает из соседней ксилемы. Растворённые сахара делают водный потенциал более отрицательным. Это создаёт осмотический приток воды и повышает гидростатическое давление у источника.
5. B — Массовый поток по градиенту гидростатического давления. Модель давления-потока связывает загрузку сахара с осмотическим входом воды и повышением давления. Разность давлений между участками флоэмы приводит к массовому движению раствора.
6. D — Разные ситовидные трубки соединяют разные источники и стоки, расположенные в разных направлениях. Направление задаётся отношением источник—сток. Верхние листья могут снабжать верхушку побега, а нижние — корни; в разных проводящих путях потоки могут быть противоположными.
7. A — Из стока он становится источником. Орган может менять транспортную роль со временем. Во время накопления запасов клубень — сток, а при прорастании мобилизует запасы и становится источником.
8. C — Клетки-спутницы поддерживают метаболические функции и участвуют в загрузке/разгрузке веществ. Зрелые ситовидные элементы имеют упрощённое внутреннее строение и зависят от соседних живых клеток. Клетки-спутницы обеспечивают энергозависимые процессы и обмен веществами.
9. D — Ослабнет осмотический вход воды и уменьшится создаваемое давление. Меньшая концентрация сахара создаёт меньший осмотический градиент. Поэтому поступление воды и положительное давление у источника могут снизиться.
10. B — Он активно импортирует сахара для роста и накопления веществ. Развивающийся плод расходует и запасает органические вещества. Это поддерживает градиент между источниками и стоком и направляет к плоду поток фотосинтатов.
11. C — Нарушен перенос органических веществ по флоэме. Флоэма располагается в коре снаружи от древесины. Кольцевание повреждает флоэмный путь, поэтому продукты фотосинтеза накапливаются выше повреждения, тогда как ксилема может какое-то время сохранять транспорт воды.
12. A — Она входит осмотически у источника и помогает создать давление для массового потока. Флоэмный сок — водный раствор. Осмотическое поступление воды из ксилемы у источника повышает давление, а после разгрузки сахара часть воды может возвращаться в ксилему.
13. D — Потоки могут перераспределиться к другим стокам, например боковым почкам или корням. Источник—сток — динамическая система. Изменение силы одного стока может изменить приоритеты доставки органических веществ к другим растущим или запасаюшим органам.
14. B — Сахар используется в обмене или запасается, что помогает поддерживать градиент между источником и стоком. Потребление или превращение сахара снижает его концентрацию в клетках стока. Это способствует дальнейшей разгрузке и поддерживает направленный перенос.
15. A — Стоки могут находиться и выше источника, поэтому направление определяется их расположением и потребностями. Например, зрелый лист может снабжать растущую верхушку, находящуюся выше. Поток по конкретному ситовидному пути идёт от источника к соответствующему стоку.
16. C — Раствор движется как целое под действием градиента давления. При массовом потоке вода и растворённые вещества перемещаются вместе. Это позволяет переносить фотосинтаты на большие расстояния гораздо эффективнее, чем одной диффузией.
17. D — Он может стать более слабым источником или временно получать вещества от других органов. Роль определяется балансом производства и потребления органических веществ. При недостатке собственного фотосинтеза ткань может меньше экспортировать сахар или даже стать стоком.
18. A — Интенсивная загрузка сахарозы с последующим входом воды. Больше растворённой сахарозы понижает водный потенциал и усиливает осмотический приток воды. Это повышает гидростатическое давление, лежащее в основе модели давления-потока.
19. B — Система проводящих пучков разветвлена, а разные ткани одновременно потребляют органические вещества. Растение — сеть источников и стоков. Распределение зависит от сосудистых связей, стадии развития и силы потребления разных органов.
20. C — Большая доля фотосинтатов направится к развивающимся семенам и плодам. Репродуктивные органы являются сильными стоками: им нужны углерод и энергия для роста и запасов. Поэтому в этот период распределение фотосинтатов меняется.
21. D — Загрузка сахара у источника осмотически привлекает воду и создаёт давление, которое способствует потоку к стоку. Это центральная причинная цепочка модели давления-потока. Энергия может требоваться для загрузки и разгрузки, но дальнее движение раствора по ситовидным трубкам объясняется градиентом давления.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
