Phloem- en suikertransport

Zoals veel levende organismen hebben planten weefsels die gespecialiseerd zijn in specifieke functies. Scheuten zijn bijvoorbeeld goed aangepast aan snelle groei, terwijl wortels zijn gestructureerd om efficiënt middelen te verwerven. De suikerproductie is echter voornamelijk beperkt tot de fotosynthetische cellen die zich in de bladeren van angiospermplanten bevinden. Suiker en andere bronnen worden getransporteerd van fotosynthetische weefsels naar andere gespecialiseerde weefsels door een proces dat translocatie wordt genoemd.

Suikerbronnen zijn plantenweefsels die meer suiker produceren dan ze consumeren, zoals bijvoorbeeld de bladeren. Wortels, scheuten, bloemen en fruit worden meestal als suikerputten beschouwd, omdat ze meer suiker nodig hebben dan ze kunnen maken. Translocatie vervoerd suiker, hormonen, aminozuren en sommige signaalmoleculen van suikerbronnen naar suikerputten door een buisachtige structuur van vaatplanten die floëem wordt genoemd. De stroom kan bidirectioneel zijn in het floëem, dat is samengesteld uit cellen die van begin tot eind zijn verbonden via plasmodesmata om de zeefachtige buizen te vormen. Deze cellen hebben verdikte celwanden, waardoor ze mechanische ondersteuning krijgen, en worden vergezeld door naburige begeleidende cellen die de gezondheid van floëem en de opname van oplossingen vanuit omliggende weefsels in het floëem vergemakkelijkt.

Het opnemen van stoffen in het floëem kan via de apoplastische of symplastische routes plaatsvinden en kan passief of actief zijn. Deze routes kunnen tegelijkertijd of opeenvolgend werken, en er zijn aanwijzingen dat planten kunnen schakelen tussen de verschillende mechanismen, afhankelijk van de water- en energiebehoefte van de plant. In veel gevallen koppelt de sucrose / H + symporter het laden van sucrose in het floëem met transport van een waterstofion.

Volgens de druk-stromingshypothese bevordert het concentratiegradiënt van suiker de stroming van water in het floëem, waardoor druk wordt gegenereerd. Hierdoor beweegt het floëemsap zich naar gebieden met een lagere druk, bij de dichtstbijzijnde suikerput. Bij de suikerput wordt sucrose naar het gebied met een lagere suikerconcentratie getransporteerd, waardoor het uit het floëem gedreven wordt. Water volgt de sucrose uit het floëem, waardoor de druk in het floëem verlicht wordt.