韌皮部運輸養分方式
關於韌皮部內養分運輸的原理,曾有許多不同的解釋,但目前最為大家接受的,是在1927年由德國植物生理學家Munch在1927年提出的壓力流學說,壓力流的學說認為韌皮部內,物質是受到物質滲透所產生的壓力驅使推動。
葉肉經光合作用產生的醣類產物,會先以共質體運輸至維管束附近,然後移至質外體由細胞壁縫隙流至篩管與伴細胞旁。伴細胞上的質子幫浦藉耗能的主動運輸將質子移出細胞外,形成細胞內外的氫離子濃度梯度,然後再藉由質子與蔗糖的同向運輸蛋白,在質子順著濃度梯度移回細胞內時,將蔗糖帶入伴細胞,然後蔗糖再藉由原生質絲送入篩管中。此種藉由次級主動運輸將蔗糖運入篩管的方式,會使篩管中的糖濃度升高,有時甚至高出葉肉細胞二至三倍。
這些養分供應的source部位,其鄰近篩管中的高滲透壓會使周圍細胞中的水分,尤其是木質部內藉蒸散作用上升的水分,順著滲透壓的梯度移入篩管,造成source處篩管壓力較大。在養分需求的sink部位,蔗糖藉由伴細胞協助離開篩管,供應需求處細胞貯存或利用,Sink部位的篩管細胞因為蔗糖離開,使得滲透壓下降,於是篩管內的水分外流重新進入導管,造成sink部位篩管壓力較小。於是篩管內於source處壓力大,sink處壓力小,於是壓力便推動水分與蔗糖由source往sink部位移動。就這樣,source部位不斷載入蔗糖,sink部位不斷移出蔗糖,篩管的兩端始終保持著壓力差,物質便得以順利的運送。
雖說韌皮部的運送方向可以向上至芽、也可以向下送到根處,但根據壓力流原理,就一條上下相連的篩管來說,物質運送的方向只能有一個。不過,一個維管束中的許多篩管,不同的篩管則可以朝不同的方向運送物質。
葉肉經光合作用產生的醣類產物,會先以共質體運輸至維管束附近,然後移至質外體由細胞壁縫隙流至篩管與伴細胞旁。伴細胞上的質子幫浦藉耗能的主動運輸將質子移出細胞外,形成細胞內外的氫離子濃度梯度,然後再藉由質子與蔗糖的同向運輸蛋白,在質子順著濃度梯度移回細胞內時,將蔗糖帶入伴細胞,然後蔗糖再藉由原生質絲送入篩管中。此種藉由次級主動運輸將蔗糖運入篩管的方式,會使篩管中的糖濃度升高,有時甚至高出葉肉細胞二至三倍。
這些養分供應的source部位,其鄰近篩管中的高滲透壓會使周圍細胞中的水分,尤其是木質部內藉蒸散作用上升的水分,順著滲透壓的梯度移入篩管,造成source處篩管壓力較大。在養分需求的sink部位,蔗糖藉由伴細胞協助離開篩管,供應需求處細胞貯存或利用,Sink部位的篩管細胞因為蔗糖離開,使得滲透壓下降,於是篩管內的水分外流重新進入導管,造成sink部位篩管壓力較小。於是篩管內於source處壓力大,sink處壓力小,於是壓力便推動水分與蔗糖由source往sink部位移動。就這樣,source部位不斷載入蔗糖,sink部位不斷移出蔗糖,篩管的兩端始終保持著壓力差,物質便得以順利的運送。
雖說韌皮部的運送方向可以向上至芽、也可以向下送到根處,但根據壓力流原理,就一條上下相連的篩管來說,物質運送的方向只能有一個。不過,一個維管束中的許多篩管,不同的篩管則可以朝不同的方向運送物質。