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篩管（高等植物韌皮部中的管狀結(jié)構(gòu)）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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篩管

高等植物韌皮部中的管狀結(jié)構(gòu)

細(xì)胞生物學(xué)名詞，指高等植物韌皮部中的管狀結(jié)構(gòu)。由篩分子組成，負(fù)責(zé)光合產(chǎn)物和多種有機(jī)物在植物體內(nèi)的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。篩管分子的細(xì)胞壁為初生性質(zhì)，端壁及部分側(cè)壁上有許多小孔，稱為篩孔。

基本信息

中文名	篩管
外文名	sieve tube
制造	運(yùn)輸葉
組成	植物細(xì)胞
責(zé)任	負(fù)責(zé)光合產(chǎn)物

展開(kāi)

簡(jiǎn)介

導(dǎo)管和篩管

篩管 (Shāi Guǎn)

篩管是被子植物韌皮部中輸導(dǎo)有機(jī)養(yǎng)料的管狀結(jié)構(gòu)。它由一系列的長(zhǎng)筒形的、端壁形成篩板的生活細(xì)胞連接而成，每一組成細(xì)胞稱為篩管分子。篩管分子的細(xì)胞壁為初生性質(zhì)，端壁及部分側(cè)壁上有許多小孔，稱為篩孔。篩孔通常聚集于稍凹的區(qū)域形成篩域，分布有篩域的端壁稱為篩板。只有一個(gè)篩域的篩板稱為單篩板，分布多個(gè)篩域的稱為復(fù)篩板。相連兩個(gè)篩管分子的原生質(zhì)形成聯(lián)絡(luò)索通過(guò)篩孔彼此相連，使縱連接的篩管分子相互貫通，形成運(yùn)輸同化產(chǎn)物的通道。

從系統(tǒng)演化和生理適應(yīng)方面來(lái)看，具近于橫向的單篩板和聯(lián)絡(luò)索少而粗的粗短篩管分子，較具傾斜的福篩板和聯(lián)絡(luò)索多而細(xì)的細(xì)長(zhǎng)篩管分子更為進(jìn)化，更有利于疏導(dǎo)養(yǎng)料。

篩管分子在發(fā)育早期，含有細(xì)胞核和液泡，濃厚的細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、和特殊的黏液體。黏液體是篩管分子所特有的具有一定超微結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，稱為P-蛋白質(zhì)。P-蛋白質(zhì)有纖維狀、管狀、顆粒狀、和結(jié)晶狀等主要形態(tài)，在篩管分子分化過(guò)程中會(huì)發(fā)生構(gòu)型變化。P-蛋白質(zhì)有ATP酶的活性，可能與物質(zhì)的運(yùn)輸有關(guān)，也有實(shí)驗(yàn)證明P-蛋白質(zhì)對(duì)堵塞受傷篩管的篩板有明顯作用。

在篩管分子發(fā)育成熟的過(guò)程中，一方面，細(xì)胞核逐漸解體，液泡膜破壞，篩管分子失去了生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化和分裂的能力；另一方面，選擇性的自溶物質(zhì)導(dǎo)致了核糖體、高爾基體、微管和微絲的消失，只保留了與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)木S持生活直接有關(guān)的細(xì)胞器，如貯藏蛋白質(zhì)或淀粉功能的質(zhì)體，以及可以保證篩管分子中物質(zhì)運(yùn)輸對(duì)能量需要的線粒體。但這些質(zhì)體和線粒體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也稍有消退。此外，P-蛋白質(zhì)也由原來(lái)分散狀態(tài)而趨集與細(xì)胞腔的側(cè)面和篩孔附近。

成熟的篩管分子成為特殊的無(wú)核細(xì)胞，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里仍保持活力。后來(lái)，沿著篩孔的四周，圍繞聯(lián)絡(luò)索而積累胼胝質(zhì)。胼胝質(zhì)是一種糖類，水解時(shí)產(chǎn)生葡萄糖和糖醛酸，它們?cè)诤Y孔之間的端壁上逐漸積累加厚，聯(lián)絡(luò)索則相應(yīng)變細(xì)。當(dāng)篩管分子進(jìn)入休眠或衰亡時(shí)，胼胝質(zhì)已稱為墊伏沉積在整個(gè)篩板上，稱為胼胝體。只是暫時(shí)處于休眠狀態(tài)的篩管分子，在次年春季來(lái)臨時(shí)再行恢復(fù)活動(dòng)，胼胝體消溶，聯(lián)絡(luò)索重新出現(xiàn)。一般植物的篩管輸導(dǎo)組織只有一個(gè)生長(zhǎng)季，少數(shù)植物，如葡萄，椴的篩管可保持至二至多年。篩管分子衰亡后輸導(dǎo)功能不再恢復(fù)，繼而被新的具有活力的篩管分子代替。

篩管分子的旁側(cè)有一至多個(gè)狹長(zhǎng)的伴胞

。伴胞與篩管分子是由同一個(gè)母細(xì)胞經(jīng)過(guò)不均等縱裂而來(lái)的，其中較小的一個(gè)子細(xì)胞形成伴胞。伴胞有時(shí)還進(jìn)行橫分裂，以致在篩管分子的一側(cè)出現(xiàn)一縱列伴胞。伴胞在橫截面上多呈三角形、方形或梯形，細(xì)胞核較大，有豐富的細(xì)胞器和膜系統(tǒng)，高爾基體、線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)體都較多，細(xì)胞質(zhì)密度也較大，這些都表明伴胞有很高的代謝活性。伴胞與篩管分子的側(cè)壁之間存在更多的胞間連絲。有些植物的葉脈中的伴胞發(fā)育為傳遞細(xì)胞，使篩管分子與伴胞更加緊密的聯(lián)系。同時(shí)，由于它們位于篩管分子與葉肉之間，能更高效的傳遞光合產(chǎn)物。當(dāng)篩管分子衰老死亡時(shí)，伴胞也隨之失去功能而死亡。

作用

篩管分布于被子植物，成熟后的篩細(xì)胞會(huì)損失掉大部分細(xì)胞器，只能由旁邊的伴胞提供營(yíng)養(yǎng)。篩分子和伴胞來(lái)源于同一篩母細(xì)胞。篩管分子頂端相互連接，胞壁之間穿孔，形成篩板。聯(lián)絡(luò)索通過(guò)篩板孔上下貫穿，以調(diào)節(jié)運(yùn)輸。伴胞通過(guò)胞間連絲與篩管分子聯(lián)系，保持篩管分子的形態(tài)與滲透壓，并為之提供營(yíng)養(yǎng)和能量。

根、莖、葉都有篩管，并且是相通的。可以雙向運(yùn)輸物質(zhì)，一般運(yùn)輸有機(jī)物為主，主要為蔗糖，當(dāng)然也運(yùn)輸植物激素，同時(shí)篩管中有無(wú)機(jī)離子如鉀離子。

篩管位于韌皮部，自上而下運(yùn)輸有機(jī)物。

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