Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

30.16: Транспортування води та розчинених речовин у рослині - Транспортування фотосинтатів у флоемі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5239

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Поясніть транспорт фотосинтатів у флоемі

    Транспортування фотосинтатів у флоемі

    Рослинам потрібно джерело енергії для зростання. У насінні і цибулині їжа зберігається в полімерах (таких як крохмаль), які перетворюються обмінними процесами в сахарозу для новоспечених рослин. Як тільки зелені пагони і листя починають рости, рослини можуть виробляти власну їжу шляхом фотосинтезу. Продукти фотосинтезу називаються фотосинтатами, які зазвичай бувають у вигляді простих цукрів, таких як сахароза.

    Джерела і раковини

    Джерелами є структури, які виробляють фотосинтенати для зростаючої рослини. Цукор, що утворюється в джерелах, таких як листя, повинні бути доставлені до зростаючих частин рослини. Ці цукри транспортуються через рослину через флоему в процесі, який називається транслокацією. Точки доставки цукру, такі як коріння, молоді пагони та насіння, що розвиваються, називаються раковинами. Насіння, бульби та цибулини можуть бути як джерелом, так і раковиною, залежно від стадії розвитку рослини і сезону.

    Продукти з джерела зазвичай переводять в найближчу раковину через флоем. Наприклад, фотосинтенати, що утворюються у верхніх листках, будуть рухатися вгору до зростаючого кінчика пагона, тоді як фотосинтенати в нижніх листках будуть рухатися вниз до коренів. Проміжні листочки будуть відправляти продукти в обидві сторони. Різноспрямований потік флоеми контрастує потік ксилеми, який завжди односпрямований (від грунту до листа до атмосфери). Однак картина потоку фотосинтату змінюється в міру зростання і розвитку рослини. Фотосинтати спрямовані в першу чергу на коріння при ранньому розвитку, на пагони і листя під час вегетативного росту, на насіння і плоди в період репродуктивного розвитку. Їх також направляють на бульби на зберігання.

    Транслокація: Транспорт від джерела до раковини

    Фотосинтати виробляються в клітині мезофілів фотосинтезуючих листя. Звідти вони переміщуються через флоем, де вони використовуються або зберігаються. Клітини мезофілів з'єднані цитоплазматичними каналами, званими плазмодезмами. Фотосинтати переміщаються через плазмодезмати, щоб досягти флоемних сіто-трубчастих елементів (STE) в судинних пучках. З клітин мезофілу фотосинтенати завантажуються в флоемні STES. Сахароза активно транспортується проти свого градієнта концентрації (процес, що вимагає АТФ) у флоемні клітини за допомогою електрохімічного потенціалу протонного градієнта. Це пов'язано з поглинанням сахарози з білом-носієм, який називається сахароза-Н + симпортер.

    Флоемні STE мають зменшений вміст цитоплазматики і з'єднані ситовими пластинами з порами, які дозволяють під тиском об'ємний потік або транслокацію флоемного соку. Клітини-компаньйони пов'язані з STE. Вони допомагають з метаболічною діяльністю і виробляють енергію для STEs.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Транслокація на флоем: Флоем складається з клітин, які називаються елементами ситевої трубки. Флоемний сік подорожує через перфорації, звані ситовими трубчастими пластинами. Сусідні клітини-компаньйони виконують метаболічні функції для елементів ситевої трубки і забезпечують їх енергією. Бічні ділянки сита з'єднують сито-трубні елементи з осередками компаньйонів.

    Потрапивши у флоем, фотосинтенати переміщуються до найближчої раковини. Флоемний сік - водний розчин, який містить до 30 відсотків цукру, мінерали, амінокислоти та регулятори росту рослин. Високий відсоток цукру зменшується ψ s, що зменшує загальний потенціал води, змушуючи воду переміщатися по осмосу з сусідньої ксилеми в флоемні трубки. Цей потік води збільшує тиск води всередині флоеми, викликаючи об'ємний потік флоемного соку від джерела до раковини. Концентрація сахарози в раковині клітини нижча, ніж у флоемних STE, оскільки раковина сахарози метаболізується для росту або перетворюється в крохмаль (для зберігання) або інші полімери (для структурної цілісності). Розвантаження на стоковому кінці флоемної трубки відбувається або дифузією, або активним транспортом молекул сахарози з ділянки високої концентрації в одну з низької концентрації. Вода дифундує з флоеми за допомогою осмосу, а потім потрапляє або переробляється через ксилему назад у флоемний сік.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Транслокація в раковину: Сахароза активно транспортується з вихідних клітин в клітини-компаньйони, а потім в елементи ситевої трубки. Це зменшує водний потенціал, через що вода потрапляє у флоем з ксилеми. Отриманий позитивний тиск змушує сахарозно-водну суміш вниз до коренів, де вивантажується сахароза. Транспірація змушує воду повертатися до листя через судини ксилеми.

    Ключові моменти

    • Продукти фотосинтезу називаються фотосинтатами; вони зазвичай бувають у вигляді простих цукрів, таких як сахароза.
    • Фотосинтенати виробляються джерелами і транслокуються в раковини.
    • Фотосинтати спрямовані в першу чергу на коріння при ранньому розвитку, на пагони і листя під час вегетативного росту, на насіння і плоди в період репродуктивного розвитку.
    • Фотосинтати виробляються в клітині мезофілів листя і транслокуються через флоему; потім вони транспортуються до STES і транслокуються до найближчої раковини.
    • Високий відсоток цукру у флоемному соку змушує воду переміщатися з ксилеми у флоем, що збільшує тиск води всередині флоеми, змушуючи сік переміщатися від джерела до раковини.
    • Концентрація сахарози в раковині клітини нижче, ніж у флоемних STE, тому розвантаження на раковині кінця флоемної трубки відбувається або дифузією, або активним транспортом молекул сахарози з ділянки високої концентрації в одну з низької концентрації.

    Ключові умови

    • Джерело: структура, яка виробляє фотосинтенати
    • фотосинтат: будь-яка сполука, яка є продуктом фотосинтезу
    • ситно-трубчастий елемент: тип рослинної клітини, розташованої у флоемі, яка бере участь у русі вуглеводів
    • раковина: де цукру доставляються в рослину, такі як коріння, молоді пагони та насіння, що розвиваються

    Внески та віднесення