Con đường và cơ chế chuyển dịch Phloem ở thực vật

Con đường và cơ chế chuyển dịch Phloem ở thực vật!

Chất dinh dưỡng hữu cơ phổ biến nhất được chuyển hóa trong thực vật là sucrose. Các kênh vận chuyển là các ống sàng (trong thực vật có hoa) và các tế bào rây (trong thực vật có mạch không có hoa) của phloem. Nó đã được chứng minh lần đầu tiên bởi Czapek (1897).

Một số lý thuyết đã được đưa ra để giải thích cơ chế chuyển dịch các chất dinh dưỡng hữu cơ thông qua phloem, ví dụ như khuếch tán, khuếch tán kích hoạt, dòng protoplasmic, dòng chảy liên kết, điện di, sợi xuyên, protein hợp đồng, dòng chảy khối. Những điều quan trọng như sau:

1. Giả thuyết phát trực tuyến tế bào chất:

Nó được đưa ra bởi de Vries (1885) và sau đó được phát triển bởi Curtis (1929-35). Giả thuyết cho rằng sự vận chuyển diễn ra bằng sự kết hợp của hai lực, khuếch tán và dòng tế bào chất. Luồng tế bào chất mang các chất hữu cơ hoặc nguyên liệu thực phẩm từ đầu này sang đầu kia của tế bào ống sàng từ nơi chúng khuếch tán theo độ dốc nồng độ của chúng đến một tế bào ống sàng liền kề qua tấm sàng.

Giả thuyết có thể giải thích sự chuyển động hai chiều của các chất trong cùng một phần tử sàng. Những nhược điểm quan trọng của lý thuyết là (i) Tốc độ truyền tế bào chất quá chậm để giải thích cho việc vận chuyển phloem (5 cm / giờ so với 50-150 cm / giờ vận chuyển phloem), (ii) Mặc dù Thaine (1954) đã quan sát thấy dòng tế bào chất xảy ra trong một số ống sàng trưởng thành, nó thường không có trong chúng, (iii) Phloem exudate không chứa tế bào chất.

2. Giả thuyết truyền trực tuyến:

Giả thuyết đã được đưa ra bởi Thaine (1962, 1969). Người ta tin rằng các ống sàng có các sợi hình ống liên tục từ tế bào ống này đến tế bào khác thông qua các lỗ rây. Các sợi hình ống hoặc xuyên bào cho thấy một loại chuyển động nhu động giúp đi qua các chất hữu cơ. Tuy nhiên, các sợi ngoại bào không được quan sát thấy trong các ống sàng.

3. Giả thuyết dòng chảy hoặc dòng chảy áp lực:

Nó được đưa ra bởi Munch (1927, 1930). Theo giả thuyết này, các chất hữu cơ chuyển từ vùng áp suất thẩm thấu cao sang vùng áp suất thẩm thấu thấp trong dòng chảy khối do sự phát triển của một dải áp suất turgor. Điều này có thể được chứng minh bằng cách lấy hai máy đo thẩm thấu liên kết với nhau, một loại có nồng độ chất tan cao và loại còn lại có nồng độ thẩm thấu nhỏ.

Hai máy đo độ thẩm thấu của thiết bị được đặt trong nước. Nhiều nước hơn vào máy thẩm thấu có nồng độ chất tan cao so với loại khác. Do đó, nó sẽ có áp suất turgor cao, buộc dung dịch phải đi vào máy đo độ thẩm thấu thứ hai bằng một dòng chảy khối. Nếu các chất hòa tan được bổ sung trong máy đo độ thẩm thấu của người hiến và bất động trong máy đo độ thẩm thấu của người nhận, dòng chảy khối có thể được duy trì vô thời hạn.

Hệ thống ống sàng thích nghi hoàn toàn với dòng chất tan. Ở đây không bào được thấm hoàn toàn vì không có tonoplast (Esau, 1966). Nồng độ thẩm thấu cao liên tục có mặt trong khu vực nguồn hoặc cung cấp, ví dụ, các tế bào trung mô (do quang hợp).

Các chất hữu cơ có trong chúng được đưa vào các ống sàng qua các tế bào đồng hành của chúng bằng một quá trình hoạt động. Nồng độ thẩm thấu cao, do đó, phát triển trong các ống sàng của nguồn. Các ống sàng hút nước từ xylem xung quanh và phát triển áp suất cao.

Nó gây ra dòng chảy của dung dịch hữu cơ về phía áp suất thấp. Áp suất turgor thấp được duy trì ở vùng chìm bằng cách chuyển đổi các chất hữu cơ hòa tan thành dạng không hòa tan. Nước quay trở lại vào xylem.

Bằng chứng:

(i) Các ống sàng chứa các chất hữu cơ dưới áp suất vì một chấn thương gây ra sự giải phóng dung dịch giàu các chất hữu cơ.

(ii) Hướng của dòng chảy của các chất hữu cơ luôn luôn hướng tới nồng độ gradient. Sự sụt giảm nồng độ 20% đã được quan sát bởi Zimmermartn (1957) trong khoảng cách tám mét.

(iii) Sự rụng lá của chồi gây ra sự biến mất của nồng độ gradient trong phloem của nó.

(iv) Bennet (1937) đã quan sát thấy vi-rút di chuyển trong phloem theo dòng chảy khối theo hướng di chuyển của các chất hữu cơ với tốc độ khoảng 60 cm / giờ.

(v) Tất cả các chất hòa tan trong các ống sàng được tìm thấy di chuyển với cùng vận tốc với sự khác biệt nhỏ.

(vi) Giả thuyết có thể được mô phỏng bằng thực nghiệm.

Phản đối:

(i) Các lỗ hổng của các tế bào ống sàng liền kề không liên tục. Tế bào chất có mặt gần các tấm sàng tạo ra khả năng chống lại dòng chảy khối.

(ii) Catalado và cộng sự (1972) đã quan sát thấy tốc độ dòng chảy của nước (72 cm / giờ) và chất hòa tan (35 cm / giờ) là khác nhau trong cùng một ống sàng.

(iii) Vận chuyển phloem không bị ảnh hưởng bởi thâm hụt nước.

(iv) Các tế bào ở cuối nguồn của dòng chảy khối nên bị xoắn nhưng chúng thường được tìm thấy là không mềm trong trường hợp củ nảy mầm, giun, v.v.