Transport de phloème et de sucre

Comme de nombreux organismes vivants, les plantes possèdent des tissus spécialisés dans des fonctions spécifiques. Par exemple, les pousses sont bien adaptées à une croissance rapide, tandis que les racines sont structurées pour acquérir des ressources efficacement. Cependant, la production de sucre est principalement limitée aux cellules photosynthétiques qui résident dans les feuilles des plantes angiospermes. Le sucre et d’autres ressources sont transportés des tissus photosynthétiques vers d’autres tissus spécialisés par un processus appelé translocation.

Chez une plante, les tissus qui produisent plus de sucre qu’ils n’en consomment sont des sources de sucre ; les feuilles en sont le principal exemple. Les racines, les pousses, les fleurs et les fruits sont généralement considérés comme des puits de sucre car ils nécessitent plus de sucre qu’ils ne peuvent en produire. La translocation distribue du sucre, des hormones, des acides aminés et certaines molécules de signalisation des sources de sucre aux puits de sucre par le biais d’une structure en forme de tube des plantes vasculaires appelée phloème. Le flux peut être bidirectionnel dans le phloème, qui est composé de cellules jointes bout à bout par des plasmodesmes pour former les éléments des tube criblés. Ces cellules ont des parois cellulaires épaissies, leur donnant un soutien mécanique, et sont accompagnées par des cellules compagnes voisines qui facilitent la santé du phloème et le chargement de solutions dans le phloème à partir des tissus environnants.

Le chargement du phloème peut se faire par la voie apoplastique ou symplastique et peut être passif ou actif. Ces voies vers le phloème peuvent fonctionner en même temps ou de manière séquentielle, et il existe des preuves que les plantes peuvent passer d’un mode de chargement à l’autre en fonction de leurs besoins en eau et en énergie. Dans de nombreux cas, le symporteur saccharose/H+ associe le chargement du saccharose dans le phloème avec le transport d’un ion hydrogène.

Selon l’hypothèse du flux de pression, le gradient de concentration de sucre favorise l’écoulement de l’eau dans le phloème, ce qui entraîne la génération de pression. En conséquence, la sève du phloème se déplace vers les zones de moindre pression, au niveau du puits de sucre le plus proche. Au niveau du puits à sucre, le saccharose est transporté vers la zone où la concentration en sucre est la plus faible, ce qui entraîne le déplacement hors du phloème. L’eau suit le saccharose, diminuant la pression dans le phloème.