Πώς τα φυτά σχηματίζουν τις διαδρομές μεταφοράς ζάχαρης

Τα φυτά, που είναι ακίνητα, έχουν επινοήσει περίπλοκα εσωτερικά συστήματα μεταφοράς για τη διανομή του νερού και των θρεπτικών ουσιών σε όλο το σώμα τους. Τα σάκχαρα, που συντίθενται κυρίως στα φύλλα μέσω της φωτοσύνθεσης, διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη των φυτών και τον μεταβολισμό. Αυτά τα σάκχαρα πρέπει να μεταφέρονται αποτελεσματικά από την πηγή (φύλλα) στους ιστούς νεροχύτη (ρίζες, λουλούδια, φρούτα) μέσω διαδρομών μεγάλων αποστάσεων. Οι πρωταρχικές οδοί στα φυτά που είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά ζάχαρης είναι τα phloem και τα συμβατικά μονοπάτια. Αυτές οι διαδρομές σχηματίζονται μέσω ακριβών διαδικασιών που οδηγούνται από τις φυσιολογικές ανάγκες του φυτού και τις περιβαλλοντικές ενδείξεις. Ακολουθεί μια επισκόπηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτά σχηματίζουν τις διαδρομές μεταφοράς ζάχαρης:

σχηματισμός phloem:

initiation: Η συσσώρευση ζάχαρης σε υψηλή συγκέντρωση προάγει τη σύνθεση πρωτεϊνών ειδικών για PhLOEM (που ονομάζονται Ρ-πρωτεΐνες) και προκαλεί ανάπτυξη phloem. Αυτή η διαδικασία ρυθμίζεται από την ορμόνη Auxin.

Διαφοροποίηση: Οι Ρ-πρωτεΐνες είναι ενσωματωμένες σε plasmodesmata, σχηματίζοντας πρωτογενή phloem. Αυτές οι Ρ-πρωτεΐνες ελέγχουν την κίνηση κυττάρων προς κύτταρο των σακχάρων μεταξύ εξειδικευμένων στοιχείων κόσκινου phloem. Η ανάπτυξη Phloem περιλαμβάνει επίσης τη διαφοροποίηση των κυττάρων Phloem Parenchyma που υποστηρίζουν τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών.

επέκταση: Τα στοιχεία κόσκινου Phloem επιμηκύνονται περαιτέρω και εξειδικευμένες πλάκες κόσκινου αναπτύσσονται στους τελικούς τοίχους τους. Οι πλάκες κόσκινων περιέχουν πολλούς μικροσκοπικούς πόρους (πόρους κόσκινου) που διευκολύνουν την αποτελεσματική μεταφορά και τη φόρτωση της ζάχαρης.

Συμφαστική διαδρομή:

Η συμπληρωματική οδός περιλαμβάνει την άμεση κίνηση των σακχάρων από κύτταρο σε κύτταρο μέσω πλασμοσμάτα, τα οποία είναι μικροσκοπικά κανάλια που συνδέουν τα γειτονικά φυτικά κύτταρα. Η συμβατική οδός λειτουργεί κατά μήκος μιας συνεχούς ζωντανών κυττάρων από πηγή σε ιστούς νεροχύτη και είναι μια σχετικά ταχύτερη διαδρομή σε σύγκριση με την αποπλαστική οδό. Η αποπλαστική οδός μεταφέρει διαλυμένες διαλυμένες ουσίες μέσω κυτταρικών τοιχωμάτων και ενδοκυτταρικών χώρων, αλλά είναι πιο αργή και περιλαμβάνει επιλεκτικά κυτταρικά εμπόδια.

Ρύθμιση και συντήρηση:

* Ο σχηματισμός των διαδρομών μεταφοράς ζάχαρης, ιδιαίτερα του Phloem, ρυθμίζεται σε μεγάλο βαθμό από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του αναπτυξιακού σταδίου του φυτού, των σχέσεων πηγής-ζευγών, των περιβαλλοντικών σημάτων και της διαθεσιμότητας αφομοιώσεων (σάκχαρα).

* Η κατανομή των πόρων της ζάχαρης επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την κατεύθυνση και τη δύναμη αυτών των διαδρομών. Η υψηλή συγκέντρωση ζάχαρης προάγει την ανάπτυξη προς τους νεροχύτες της ζάχαρης, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική μετατόπιση.