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：蔗糖可以做质壁分离实验的实验的原因
在质壁分离实验中，所用材料为洋葱表皮细胞，代谢并不旺盛，故载体效率不高。质壁分离实验中蔗糖能够进入细胞，但速度缓慢，故短时间内不会复原，如果细胞不死亡长时间后会复原。
回答3：植物组织培养中以蔗糖作为碳源主要原因
首先，同样作为碳源为植物细胞提供能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。
其次，植物组织培养过程中，要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。
再次，诱导作用，在培养基成分中，增加生长素的浓度，导致木质部形成，增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时，2％蔗糖使分化出的全部是木质部，4％蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部，3％蔗糖则可以分化出两者。所以，生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此，在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。
植物组织培养中，培养基中的蔗糖浓度较低的，一般为3％～10％，而质壁分离中的蔗糖浓度为30％，可见两者浓度差距之大，质壁分离由于时间短，吸收速度缓慢，细胞吸收的量很少，而不是不能吸收，不足以对细胞液渗透压造成影响，才会出现质壁分离现象。
因此，只要浓度不是过高，时间又足够长，那么蔗糖就可以进入植物细胞内而被植物利用。同时植物体内有蔗糖转化酶，可以吸收和利用蔗糖，而且转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用，研究表明，转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输等多项功能，因此在植物培养基中加蔗糖。
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