Floemtransport: Hvordan sukrose bevæger sig fra blade til rødder via aktiv transport og masseflow

Sukrose, den primære transportsukker i planter, bevæger sig fra kildetvæv (fotosyntetiserende blade) til sinktvæv (rødder, frugter, knolde) gennem floemet. Dette langtids-transport sker ikke ved diffusion, men ved et osmotisk drevet trykflow-mekanisme.

Mekanisme: Münchs trykflow-hypothese

1. Aktiv belæsning i kilden: Sukrose transporteres aktivt (H⁺-sukrose-symport via SUT1-transporter) ind i sigerørselementer/kompagnonceller. H⁺-gradienten opretholdes af plasmamembranens H⁺-ATPase.
2. Osmostisk vandindtræden: Højt stofkoncentration i sigerørene trækker vand fra nærliggende xylem, hvilket genererer højt turgortryk i kilden.
3. Masseflow: Trykgradienten driver bulkflow af floemsaft mod sinkregioner.
4. Aktiv afbelæsning i sinken: Sukrose fjernes aktivt eller passivt; vand returnerer til xylem, og kredsløbet er fuldført.

Hvorfor ikke diffusion?

Diffusion er alt for langsom over meter-afstande (tid ∝ afstand²/diffusionskoefficient; ville tage år). Trykflow opnår transport hastigheder på meter per time.

Regulering

• Sinkstyrke (efterspørgsel) modulerer belæsnings- og afbelæsningshastigheder.
• Plantehormoner (auxin, cytokinin) påvirker kilde-sink-fordeling og floemudvikling.