原文地址:蔗糖是否能被植物细胞吸收
韧皮部蔗糖装载系统
同事讨论的问题:植物细胞能不能吸收蔗糖?如果能吸收,那么为什么可以做质壁分离实验?或者说,质壁分离后可以自动复原?如果不吸收,为什么植物组织培养时用蔗糖提供碳源?其实,这是个很早就讨论的问题,好多文章和研讨都提到这个问题的解决,现收集观点,解决这三个问题。
背景:
早在20世纪40年代,有人曾做过这样的实验:将标记的蔗糖溶液直接喷洒到叶表面,剥去一小片叶表皮或角质层,蔗糖溶液就能进入细胞,这与外植体从培养基中吸收蔗糖极其相似;研究人员在叶片的韧皮部发现了一系列蔗糖运输载体,包括菠菜蔗糖载体、马铃薯蔗糖载体StSUT1、车前草蔗糖-H 共运输载体PmSUC2和2个拟南芥蔗糖运输载体suc1和suc2。
另有学者证明:在0.3g/mL(相当于30%)蔗糖溶液中,植物细胞发生质壁分离后可自动复原;另外在植物体内的茎和叶中都能够合成蔗糖,是光合作用的主要产物之一,并且可以向其他部位运输转移,也是植物体内运输的主要形式;这些实验都充分表明了植物细胞可以吸收蔗糖,而在高中一般是说蔗糖分子不能进入细胞的。
回答1:蔗糖能进入植物细胞被利用的原因
蔗糖分子是通过次级主动运输形式直接被植物细胞吸收。次级主动运输是细胞利用初级主动运输的ATP酶或质子泵建立的质子梯度进行的物质运输,并非直接利用ATP水解释放的能量。
经科学家研究,其吸收过程大致如下 :质子泵将质子泵出细胞,胞外形成较高的质子浓度,建立起细胞内外的浓度梯度,这样,胞外的质子顺着浓度梯度趋向于向胞内扩散。细胞膜上的特殊载体(蔗糖-质子同向共运输载体)除运输质子外,连同蔗糖一起转运至细胞内,这是一种蔗糖-质子同向共运输。
回答2:蔗
