质外体与共质体的区别

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

植物主要通过根毛将土壤中的水分吸收到根部细胞的最内层。根毛呈长管状,存在于表皮细胞外部,增加了从土壤中吸收水分的表面积。

与根毛层细胞相比,土壤溶液通常具有更大的水势。因此,渗透作用使水从土壤进入根部。根部的水势从根毛层较高到靠近木质部的细胞较低。

因此,保持梯度,水通过皮层、内皮层、中柱鞘和木质部薄壁细胞,在水势梯度下降的情况下,从表皮流向木质部。

渗透作用使根毛细胞吸收土壤中的水分。这些水分通过根皮层被输送到根部的木质部。渗透作用是另一种水分输送方式。水被根毛细胞吸收后,通过质外体和共质体两条通道移动到根部的木质部。水通过根皮层的细胞壁和细胞间隙,通过质外体途径移动。水通过根皮层的原生质体,通过共质体途径移动。质外体和共质体的主要区别在于,质外体提供完全可渗透的途径,意味着水的被动扩散运动,但共质体通过渗透过程提供选择性可渗透的水运动。

Apoplast vs Symplast

让我们广泛了解这两种途径。

质外体途径

在植物中,质外体指植物的非原生质成分。这些成分存在于不连续的间隙中,分为两个区域。皮层和内皮层外部的组织构成一个区域。内皮层内的中柱组织,如管胞和动脉,构成另一个区域。内皮层负责质外体的不连续性。

水通过相邻细胞壁从根毛流向木质部,而无需穿过任何膜或细胞质。这条途径被称为质外体途径。质外体途径在任何时候都不会突破细胞质膜。这表明水是由于被动扩散而移动的。这条路径对水的运动阻碍最小。内皮层细胞壁中存在不透水的木栓质凯氏带,几乎不会中断这个过程。

水不能从外部向内部或通过内皮细胞壁中的凯氏带返回,除非它穿过内皮细胞的细胞膜和细胞质。这些条带含有木栓质,一种防水物质,可以抵抗质外体水运动。

在质外体中,水和矿物质通过围绕植物细胞的多孔细胞壁移动,而不是穿过细胞的质膜。

共质体途径

共质体协同工作以建立一个连续系统。植物的原生质成分被称为共质体。细胞连接(称为胞间连丝或细胞质束)将细胞的原生质连接起来。它将皮层原生质体、内皮层和维管组织从细胞连接到细胞。水通过根毛细胞,通过根皮层的共质体输送到木质部。这条路径被称为共质体途径。在共质体途径中,水通过质膜进入细胞的细胞质。

跨膜途径或非液泡共质体途径

水通过这条途径从细胞到细胞流经原生质。它不进入细胞的液泡。胞间连丝连接相邻细胞的细胞质。植物细胞中的质膜有助于水从一个细胞移动到另一个细胞,形成一个连续的通道,直到它到达木质部。

液泡共质体途径

这条途径中的每个根细胞都充当一个微型渗透系统。通过渗透作用,根毛细胞从土壤中吸收水分。然后,它进入附近皮层细胞的液泡。这个循环持续进行,直到水到达木质部薄壁细胞。

共质体和细胞液泡中的水与质外体水持续保持平衡。水持续地通过细胞膜和液泡膜进行交换。事实上,这两种途径都参与了水通过皮层的运输。

质外体与共质体的相似之处

两条途径都帮助水从根毛细胞移动到木质部。

根皮层包含质外体和共质体。

水和养分通过质外体和共质体输送到木质部。

质外体和共质体有什么区别?

定义

质外体指植物的非原生质成分,如细胞壁和细胞间隙。

共质体指植物的连续原生质体网络,它们通过胞间连丝连接起来。

组成部分

非原生质成分,如细胞壁和细胞内隔室构成质外体。

原生质体用于构成共质体。

活的/非活的

质外体:植物的非生命元素构成质外体。

共质体:共质体由植物的生命元素构成。

水流

质外体:水通过被动扩散移动。

共质体:水因渗透作用而移动。

水运动阻力

质外体:质外体对水流的阻力较低。

共质体:共质体在一定程度上抵抗水运动。

水运动速度

质外体:水通过质外体快速移动。

共质体:水通过共质体移动较慢。

代谢状态

在水运输中,细胞根皮层不影响质外体通道的代谢速率。

通过共质体通道的水运输受根皮层细胞代谢状态的强烈影响。

意义

质外体:在根的次生生长期间,质外体通道运输大部分水分。

水通过共质体途径流出皮层。

结论

植物使用质外体和共质体两条通道将水从根毛细胞输送到根的木质部。质外体指植物的非生命成分,如细胞壁和细胞间隙。共质体指植物的生命成分,如原生质体。水通过被动扩散沿质外体途径移动。另一方面,共质体途径利用渗透作用穿过细胞膜运输水分。质外体和共质体之间的水分运输机制差异显著。


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