การลำเลียงอาหารในพืช
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
13 พ.ค. 67
 | 152 views



สำหรับกลไกการลำเลียงอาหารในท่อโฟลเอ็มนั้น อาจอธิบายได้ตามสมมติฐานการไหลของมวลสาร (mass flow hypothesis) ว่าเกิดจากความแตกต่างของแรงดัน โดยเซลล์ของใบซึ่งทำการสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้ำตาลซึ่งมีความเข้มข้นสูง น้ำตาลจึงถูกลำเลียงไปเซลล์ข้างเคียง เคลื่อนไปตามโฟลเอ็มไปยังเนื้อเยื่อที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลน้อยกว่า

 

สมมติฐานการไหลของมวลสาร (mass flow hypothesis) เป็นสมมติฐานที่เสนอในปี พ.ศ. 2473 โดยมึนซ์ (Munch) นักสรีรวิทยาพืชชาวเยอรมัน ที่อธิบายการลำเลียงอาหารในโฟลเอ็ม ว่า เกิดจากความแตกต่างของแรงดัน โดยเซลล์ของใบซึ่งทำการสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้ำตาลซึ่งมีความเข้มข้นสูง น้ำตาลจึงถูกลำเลียงไปเซลล์ข้างเคียง ทำให้มีความเข้มข้นของน้ำตาลสูงตามไปด้วยอย่างรวดเร็ว และจะมีการลำเลียงน้ำตาลไปยังเซลล์ต่อๆ ไปจนถึงโฟลเอ็ม แล้วเกิดแรงดันให้โมเลกุลน้ำตาลเคลื่อนไปตามโฟลเอ็ม ไปยังเนื้อเยื่อที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลน้อยกว่า เช่น เซลล์ที่ราก ลำต้น หรือปลายยอด

 

การไหลของอาหารโดยวิธีนี้ อาศัยทฤษฎีแรงดันเต่ง (pressure flow theory) มีกลไกสำคัญคือ

1. เซลล์ในชั้น mesophyll ของใบสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้ำตาลกลูโคสมากขึ้น น้ำตาลกลูโคสเคลื่อนที่จากเซลล์ mesophyll เข้าสู่เซลล์ห่อหุ้มกลุ่มท่อลำเลียง (bundle sheath cell)

2. การสะสมน้ำตาลกลูโคสในเซลล์ห่อหุ้มกลุ่มท่อลำเลียงเปลี่ยนเป็นน้ำตาลซูโครส ทำให้มีการสะสมน้ำตาลซูโครสมากขึ้น เกิดการขนส่งซูโครสแบบ active transport จากเซลล์ห่อหุ้มกลุ่มท่อลำเลียงเข้าสู่โพรโทพลาซึมของซีฟทิวบ์ (sieve tube) ซึ่งต้องมีการใช้พลังงานจาก ATP จำนวนมาก

3. การสะสมน้ำตาลซูโครสในซีฟทิวบ์ทำให้น้ำจากเซลล์ข้างเคียง เช่น เซลล์ mesophyll และเซลล์ห่อหุ้มกลุ่มท่อลำเลียงแพร่เข้าสู่ซีฟทิวบ์ ทำให้ซีฟทิวบ์มีแรงดันเพิ่มขึ้นจนดันสารละลายให้เคลื่อนผ่านซีฟทิวบ์ที่เรียงติดกันจากแผ่นใบ เข้าสู่ก้านใบ กิ่ง และลำต้นของพืชตามลำดับ

4. อาหารจะเคลื่อนตัวจากใบไปยังส่วนต่างๆ เพื่อใช้หรือสะสม เช่น ที่ราก ดังนั้น ใบจึงมีความเข้มข้นของสารอาหารสูงกว่าบริเวณราก และที่เซลล์รากจะมีการเปลี่ยนน้ำตาลเป็นแป้งซึ่งไม่ละลายน้ำ

 

 

พัดชา วิจิตรวงศ์