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34.16: Phloème et transport du sucre
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Phloem and Sugar Transport
 
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34.16: Phloem and Sugar Transport

34.16: Phloème et transport du sucre

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.

Comme beaucoup d’organismes vivants, les plantes ont des tissus qui se spécialisent dans des fonctions végétales 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 angiosperme. Le sucre et d’autres ressources sont transportés des tissus photosynthétiques à d’autres tissus spécialisés par un processus appelé translocation.

Dans une plante, les tissus qui produisent plus de sucre qu’ils ne 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 éviers à sucre, car ils nécessitent plus de sucre qu’ils ne peuvent faire. La translocation distribue du sucre, des hormones, des acides aminés et certaines molécules de signalisation des sources de sucre aux puits de sucre à travers une structure en forme de tube de plantes vasculaires appelées phloème. Le flux peut être bidirectionnel dans le phloem, qui est composé de cellules jointes de bout en bout par plasmodesmata pour former les éléments de tamis-tube. Ces cellules ont épaissi les parois cellulaires, leur donnant un soutien mécanique, et sont accompagnées par des cellules compagnons voisines qui facilitent la santé phloem et le chargement de solutions dans le phloème des tissus environnants.

Le chargement de Phloem peut se faire par les voies apoplastiques ou symplastiques et peut être passif ou actif. Ces voies vers le phloem peuvent fonctionner en même temps ou séquentiellement, et il y a des preuves que les plantes peuvent basculer entre les modes de chargement en fonction de l’eau de l’usine et des demandes d’énergie. Dans de nombreux cas, le symporteur saccharose/H+ associe le chargement du saccharose dans le phloem 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 phloème se déplace vers les zones de basse pression, à l’évier de sucre le plus proche. À l’évier de sucre, le saccharose est transporté à la zone de faible concentration de sucre, conduisant le mouvement hors du phloem. L’eau suit le saccharose, soulageant la pression dans le phloem.


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