Därför kan socker inte transporteras nedåt genom diffusion

Sackaros är det viktigaste sockret som transporteras i växter. Växter producerar sackaros i bladen under fotosyntesen och transporterar den sedan till andra delar av plantan, exempelvis rötter och utvecklande frön, där den används som energikälla. Transporten sker genom floemet, en specialiserad ledningsvävnad som löper genom hela växten.

Varför fungerar inte diffusion?

Sackaros kan inte röra sig neråt i stjälken genom diffusion, eftersom koncentrationen av sackaros är högre i bladen än i stjälken. Diffusion innebär att molekyler spontant förflyttar sig från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration. Om sackaros skulle kunna vandras nedåt enbart genom diffusion hade koncentrationen i bladen behövt vara lägre än i stjälken – vilket motsäger förutsättningarna hos en fotosyntetiserande växt.

Aktiv transport mot koncentrationsgradienten

I stället laddas sackaros in i floemet genom aktiv transport. Aktiv transport innebär att molekyler förflyttas mot sin koncentrationsgradient, alltså från ett område med låg koncentration till ett område med hög koncentration. Denna process kräver energi, som levereras av ATP (adenosintrifosfat), växtens universella energivaluta.

Protongradienten ger den nödvändiga energin

Den aktiva transporten av sackaros drivs av en protongradient. Protoner (H+) pumpas ut från floemcellerna till de omgivande cellerna, vilket skapar en högre koncentration av protoner utanför floemcellerna. När protonerna därefter strömmar tillbaka genom speciella transportproteiner kopplas denna rörelse till upptaget av sackaros – så kallat sekundärt aktiv transport. Protongradienten fungerar alltså som den energikälla som gör det möjligt att ackumulera sackaros i floemet.

Massflödet – den slutliga transportvägen

När sackaros väl har transporterats in i floemcellerna ökar det osmotiska trycket, vilket drar in vatten och skapar ett högt tryck vid källstället (bladen). Sockerlösningen förs därefter neråt i stjälken genom massflöde, det vill säga rörelse av molekyler i en vätska som orsakas av en tryckskillnad. Lösningen strömmar från områden med högt tryck till områden med lägre tryck, såsom rötter och frö, där sackarosen tas upp och används eller lagras.