Пересування й перерозподіл живильних речовин. Напрямок руху живильних речовин по флоэме

Ви перебуваєте: Пересування й перерозподіл живильних речовин

У ситоподібних трубках присутня не тільки сахароза, але й інші цукри, амінокислоти, гормони й мінеральні речовини, щоправда, у меншій кількості. Якщо по ксилемі переміщення її вмісту відбувається винятково від корінь до листів, то по флоэме відтік спостерігається від донора (джерела синтезованих продуктів) нагору або вниз до будь-якої крапки, називаної акцептором, тобто місцем, де продукти фотосинтезу споживаються або запасаються. Сахара необхідні для росту корінь, верхівок втеч і молодих листів. Вони транспортуються також до корінь і втечам, де відкладаються в запас, або до насінь і плодам, де відбувається їхнє перетворення в речовини, необхідні для росту наступного покоління. У деяких видів акцепторами можуть служити спеціальні органі запасання, такі, як бульби, кореневища або цибулини. Коли сахароза досягнеться цих м'ясистих тканин, що запасають, вона звичайно перетворюється тут у нерозчинний крохмаль, що запобігає утворенню осмотически активних розчинів з високою концентрацією. Пізніше крохмаль у цих тканинах переходить у сахарозу й експортується до нового місця споживання.

Переміщення цукрів по флоэме від донора до акцептора було продемонстровано за допомогою методу включення радіоактивної мітки. Радіоактивний двоокис вуглецю або сахарозу наносили на аркуш якої-небудь рослини й через деякий проміжок часу рослина забирали, висушували й поміщали на рентгенівську плівку. Там, де перебував радіоактивний 14С, на плівці виникало зображення чорного кольору. Таким шляхом легко виявляються частини рослини, які одержують сахарозу від підгодованого аркуша. Як правило, усі споживаючі органі забезпечуються найближчим до них доступним джерелом. Тому самі верхні фотосинтезуючі листи постачають зростаючі бруньки й наймолодші листи. Нижні листи забезпечує коріння, а листи, що перебувають близько до плодів, - ці плоди. У багаторічної рослини, у якого ріст спостерігається головним чином на початку вегетаційного періоду, усі листи постачають сахарозою розташовані в різних місцях, що запасають тканини наприкінці сезону, забезпечуючи створення більших запасів живильних речовин для наступного періоду вегетації. Зовсім ясно, що рух речовин по флоэме не має певного напрямку на відміну від їхнього руху по ксилемі. У нижній частині стебла цей рух звичайний спрямоване вниз до корінь. В інших частинах стебла напрямок руху залежить від взаиморасположения донора й акцептора. Крім того, напрямок транспорту може змінюватися в залежності як від віку рослини, так і від часу року

Дослідження з використанням відповідних мічених розчинених речовин показали, що транспорт по флоэме може відбуватися одночасно у двох напрямках. Ця видима 'двунаправленность' є результатом однобічного струму в окремих, але суміжних ситоподібних трубках, з'єднаних з різними донорами й акцепторами. Напрямок руху по флоэме визначається винятково розташуванням місця споживання живильних речовин щодо їхнього джерела. Разом із сахарозою, що транспортується водою й, від донора до акцептора рухаються й інші з'єднання. Так, наприклад, ростовые речовини, нанесені на листи, переміщаються разом з розчином сахарози до місця її споживання. Важливість цього процесу ілюструється наступним фактом. Деякі ростовые речовини, нанесені на листи, що перебувають у темряві, не переміщаються за межі аркуша. Але якщо на аркуш наносять сахарозу або висвітлюють його, те ростовые речовини починають переміщатися.

Чітка вистава про пересування речовин від донора до акцептора по флоэме важливо мати при використанню системних пестицидів (інсектицидів, фунгіцидів, гербіцидів) і дослідженні їх ефективності. Системними називають пестициди, які переміщаються в рослині по ксилемі або флоэме або по обом системам одночасно. Пестициди, що пересуваються тільки по ксилемі, не виходять за межі аркуша, на який вони нанесені. Вони перерозподіляються по всій рослині лише після їхнього внесення в ґрунт і поглинання коріннями. Якщо інсектициди або фунгіциди переносяться винятково по флоэме, то вони будуть діяти ефективніше при розпиленні на листи. Така захисна речовина буде переміщатися з потоком розчину сахарози з аркуша до молодих втеч, що розвиваються, і забезпечувати їхній постійний захист. Флоэмный транспорт забезпечує також безперервне пересування захисних речовин від, що закінчують ріст листів до нових втеч, що розвиваються, доти, поки ці речовини не зруйнуються рослиною. Щоб гербіцид з максимальною ефективністю діяв проти бур'янів з добре розвитому системою, що вегетативно розмножуються столонов або кореневищ, він повинен переміщатися по флоэме. Такий гербіцид пересувається з аркуша, місця його нанесення, до акцепторів сахарози в крапках росту столонов або кореневищ, що й приводить, до їхнього знищення. По суті одна з головних проблем, що коштує перед дослідниками, що створюють нові гербіциди, полягає не у вишукуванні токсичних хімікатів, а скоріше в тому, щоб знайти такий гербіцид, який устигав би доходити до крапок росту столонов і кореневищ, перш ніж він зруйнує провідну систему флоэмы.

Завдяки комбінації ксилемного й флоэмного транспорту по рослині циркулює безліч різноманітних речовин, у тому числі мінеральні елементи, азотисті з'єднання й рослинні гормони (мал. 8.2). Мінеральні іони, наприклад, спочатку поглинаються із ґрунту, а потім транспортуються в надземну частину рослини головним чином по ксилемі. У міру старіння листів з них виводяться деякі рухливі елементи (такі, як ДО+, Н2РО4-, Mg2+), які з потоком сахарози, що транспортується, переносяться по флоэме до акцептора.

При недоліку живильних речовин ці елементи можуть бути знову спрямовані до зростаючої втечі, у результаті чого він може залишитися відносно здоровішим, тоді як більш старі листи виснажуються й виявляють симптоми нестачі тих або інших речовин