Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.16: Phloem- en suikertransport
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Phloem and Sugar Transport
 
TRANSCRIPT

34.16: Phloem and Sugar Transport

34.16: Phloem- en suikertransport

Like many living organisms, plants have tissues that specialize in specific plant functions. For example, shoots are well adapted to rapid growth, while roots are structured to acquire resources efficiently. However, sugar production is primarily restricted to the photosynthetic cells that reside in the leaves of angiosperm plants. Sugar and other resources are transported from photosynthetic tissues to other specialized tissues by a process called translocation.

Within a plant, tissues that produce more sugar than they consume are sugar sources - leaves are the primary example of this. Roots, shoots, flowers, and fruits are usually considered to be sugar sinks, as they require more sugar than they can make. Translocation distributes sugar, hormones, amino acids, and some signaling molecules from sugar sources to sugar sinks through a tube-like structure of vascular plants called phloem. Flow can be bidirectional in the phloem, which is composed of cells joined end-to-end by plasmodesmata to form the sieve-tube elements. These cells have thickened cell walls, giving them mechanical support, and are accompanied by neighboring companion cells that facilitate phloem health and loading of solutions into the phloem from surrounding tissues.

Phloem loading can occur via the apoplastic or symplastic routes and may be either passive or active. These pathways to phloem may operate at the same time or sequentially, and there is some evidence that plants can switch between loading modes depending on plant water and energy demands. In many instances, the sucrose/H+ symporter couples the loading of sucrose into the phloem with transport of a hydrogen ion.

According to the pressure-flow hypothesis, the sugar concentration gradient promotes the flow of water into the phloem, resulting in the generation of pressure. As a result, the phloem sap moves towards areas of lower pressure, at the nearest sugar sink. At the sugar sink, sucrose is transported to the area of lower sugar concentration, driving movement out of the phloem. Water follows the sucrose, relieving pressure in the phloem.

Zoals veel levende organismen hebben planten weefsels die gespecialiseerd zijn in specifieke plantfuncties. 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.

Binnen een plant zijn weefsels die meer suiker produceren dan ze consumeren, suikerbronnen - bladeren zijn hiervan het belangrijkste voorbeeld. Wortels, scheuten, bloemen en fruit worden meestal als suikergootjes beschouwd, omdat ze meer suiker nodig hebben dan ze kunnen maken. Translocatie verdeelt suiker, hormonen, aminozuren en sommige signaalmoleculen van suikerbronnen naar suikerzinkt 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 verbondenplasmodesmata om de zeefbuiselementen 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 het laden van oplossingen in het floëem vanuit omliggende weefsels vergemakkelijken.

Floëembelasting kan plaatsvinden via de apoplastische of symplastische routes en kan passief of actief zijn. Deze routes naar floëem kunnen tegelijkertijd of opeenvolgend werken, en er zijn aanwijzingen dat planten kunnen schakelen tussen laadmodi, 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 de suikerconcentratiegradiënt de stroming van water in het floëem, wat resulteert in het genereren van druk. Als gevolg hiervan beweegt het floëemsap zich naar gebieden met lagere druk, bij de dichtstbijzijnde suikergoot. Bij de suikergoot wordt sucrose naar th getransporteerdHet gebied met een lagere suikerconcentratie, waardoor beweging uit het floëem wordt gedreven. Water volgt de sucrose, waardoor de druk in het floëem wordt verlicht.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter