Μεταφορά στο φλοίωμα

Transcript

1 Μεταφορά στο φλοίωμα τα φωτοσυνθετικά προϊόντα μεταφέρονται από τις πηγές προς τους αποδέκτες φωτοσυνθετικά όργανα (κυρίως τα φύλλα) που παράγουν και εξάγουν φωτοσυνθετικά προϊόντα όργανα στα οποία έχουν αποθηκευθεί τα φωτοσυνθετικά προϊόντα, τα οποία στη συνέχεια τα εξάγουν (π.χ. βλαστός, ριζώματα, κ.α.) όργανα που δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες τους από δικούς τους πόρους ρίζες, τα αναπαραγωγικά όργανα (άνθη, καρποί και σπέρματα), νεαρά φύλλα

2 Δομή και λειτουργία του φλοιώματος Παχύ κυτταρικό τοίχωμα Πλασματική μεμβράνη Υδατώδης χυμός με άφθονη P-πρωτεΐνη Παρέχει ATP, πρωτεΐνες, υποστρώματα κλπ. στα ηθμώδη

3 Συνοδά κύτταρα πλασμοδέσμες ρόλος Τυπικά συνοδά Σχεδόν αποκλειστικά με τα ηθμώδη «εξυπηρέτηση» των ηθμωδών: έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με τη συντήρηση και λειτουργία των ηθμοσωλήνων Μεταφορικά Κυρίως με τα ηθμώδη Μεταφορά από τον αποπλάστη (πτυχώσεις κυτταρικών οιχωμάτων) Ενδιάμεσα κύτταρα Πολλές με τα γύρω κύτταρα Συλλογή ουσιών μέσω του συμπλάστη

4 Το πείραμα του Malpighi

5 Αφίδες

6 Σύσταση του χυμού του φλοιώματος

7 Σύσταση του χυμού του φλοιώματος Οι δεσμοί μεταξύ των μονομερών (π.χ. ο δεσμός φρουκτόζης-γλυκόζης στη σακχαρόζη) είναι δεσμοί υψηλής ενέργειας ανάλογοι αυτών του ΑΤΡ Μεταφορά σκελετών άνθρακα και ενέργειας

8 Σύσταση του χυμού του φλοιώματος Μεταφορά οργανικού αζώτου

9 Ταχύτητα μεταφοράς στο φλοίωμα μέση τιμή 100 cm h -1 Arenga 720 cm h -1 ταχύτητα μεταφοράς ειδικής μάζας g cm -2 h -1 μέση τιμή 4 g cm -2 h -1 Arenga 99 g cm -2 h -1

10 Ο μηχανισμός της μεταφοράς στο φλοίωμα 1980 Υπόθεση πίεσης - ροής 1. Κινητήρια δύναμη: διαβάθμιση Ψ μοναδική συνιστώσα: υδροστατική πίεση 2. ΔΡ σημεία εκκίνησης: τερματικά σημεία: ενεργός είσοδος διαλυμένων ουσιών είσοδος νερού αύξηση Ρ έξοδος διαλυμένων ουσιών (ενεργός ή παθητική) έξοδος νερού μείωση Ρ 3. Κίνηση με μαζική ροή

11 Ο μηχανισμός της μεταφοράς στο φλοίωμα 1980 Υπόθεση πίεσης - ροής

12 Φόρτωση του φλοιώματος: Η είσοδος φωτοσυνθετικών προϊόντων και η αύξηση της συγκέντρωσής τους στους ηθμοσωλήνες των πηγών Επιλεκτκή και ενεργός Αποπλασμική Συμπλασμική

13 Αποπλασμική ενεργός μεταφορά Φόρτωση του φλοιώματος συμμεταφορά σακχαρόζηςπρωτονίων μεταφορείς σακχαρόζης

14 Φόρτωση του φλοιώματος Αποπλασμική Συμπλασμική μεταφορείς σακχαρόζης????

15 Φόρτωση του φλοιώματος Συμπλασματική η σακχαρόζη πολυμερίζεται προς μεγαλύτερα μόρια ολιγοσακχαριτών Παγίδα πολυμερών (1991)

16 Φόρτωση του φλοιώματος Α. Η ενεργός αποπλασμική φόρτωση Β. Η συμπλασμική φόρτωση μέσω παγίδευσης πολυμερών και Γ. η παθητική φόρτωση μέσω της διατήρησης υψηλών συγκεντρώσεων σακχαρόζης Διαφορετικών ταχυτήτων η κάθε μία

17 Εκφόρτωση του φλοιώματος Εκροή διαλυμένων ουσιών από τους ηθμοσωλήνες που διαμέσου των παρεγχυματικών κυττάρων καταλήγουν στους αποδέκτες όπου μεταβολίζονται ή αποθηκεύονται Κλειδί: η χαμηλή σπαργή των κυττάρων υποδοχής Χρήση ή αποθήκευση

18 Εκφόρτωση του φλοιώματος

19 Εκφόρτωση του φλοιώματος Κλειδί: η χαμηλή σπαργή των κυττάρων υποδοχής Χρήση ή αποθήκευση Συντονισμός ταχύτητας φόρτωσης με μεταβολική δραστηριότητα αποδέκτη Έντονη διαβάθμιση πίεσης μεγάλη ταχύτητα Κορεσμός μικρή ή μηδενική ταχύτητα

20 Η φόρτωση η μεταφορά και η εκφόρτωση σακχαρόζης μέσω του ηθμού Τα μόρια της σακχαρόζης που συντίθενται μέσω της φωτοσύνθεσης στις πηγές κινούνται έως τα συνοδά κύτταρα από όπου φορτώνονται με ενεργό μεταφορά στους ηθμοσωλήνες. Η συσσώρευση σακχαρόζης προκαλεί κίνηση νερού προς τους ηθμοσωλήνες μέσω όσμωσης. Τα γειτονικά αγγεία του ξύλου τροφοδοτούν συνεχώς το σύστημα με νερό. Λόγω αύξησης της πίεσης από την είσοδο νερού, ο χυμός του ηθμού κινείται με μαζική ροή προς τους αποδέκτες. Εκεί η εκφόρτωση των ηθμοσωλήνων γίνεται με αντίστοιχους μεταφορείς σακχαρόζης ενώ ακολουθούν και τα μόρια του νερού λόγω της αντίστροφης διαδικασίας αυτής της φόρτωσης του ηθμού. Τελικά, τα σάκχαρα κινούνται μέσω διάχυσης προς τα αναπτυσσόμενα κύτταρα.