Phloem Loading of Sucrose: pH Dependence and Selectivity
- R. Giaquinta
Resumo
Estudos autoradiográficos, de plasmólise e de distribuição de metabólitos 14C indicam que a maior parte da sacarose 14C fornecida exogenamente entra no floema diretamente do apoplasto em discos foliares de Beta vulgaris. O carregamento de sacarose no floema é dependente do pH, sendo nitidamente inibido em um pH apoplástico de 8 em comparação com o pH 5. As análises cinéticas indicam que o Km aparente do processo de carregamento aumenta no pH alcalino, enquanto a velocidade máxima, V max, é independente do pH. A dependência do pH do carregamento de sacarose nos discos foliares de origem se traduz no carregamento do floema e na translocação da sacarose das folhas de origem intactas. Estudos usando sacarose marcada assimetricamente com 14C-frutosil-sacarose mostram que a sacarose é acumulada intacta a partir do apoplasto e não é hidrolisada em suas porções de hexose pela invertase antes da absorção. Os resultados são discutidos em termos de carga de sacarose sendo acoplada ao co-transporte de prótons (e potencial de membrana) de forma consistente com a hipótese quimiosmótica do transporte de não eletrólitos.
Abstract
Autoradiographic, plasmolysis, and 14C-metabolite distribution studies indicate that the majority of exogenously supplied 14C-sucrose enters the phloem directly from the apoplast in source leaf discs of Beta vulgaris. Phloem loading of sucrose is pH-dependent, being markedly inhibited at an apoplast pH of 8 compared to pH 5. Kinetic analyses indicate that the apparent Km of the loading process increases at the alkaline pH while the maximum velocity, V max, is pH-independent. The pH dependence of sucrose loading into source leaf discs translates to phloem loading in and translocation of sucrose from intact source leaves. Studies using asymmetrically labeled sucrose 14C-fructosyl-sucrose, show that sucrose is accumulated intact from the apoplast and not hydrolyzed to its hexose moieties by invertase prior to uptake. The results are discussed in terms of sucrose loading being coupled to the co-transport of protons (and membrane potential) in a manner consistent with the chemiosmotic hypothesis of nonelectrolyte transport.
