Сок — это жидкость, транспортируемая в клетках ксилемы (сосудистые элементы или трахеиды) или элементах ситовидных трубок флоэмы растения . Эти клетки транспортируют воду и питательные вещества по всему растению.
Сок отличается от латекса , смолы или клеточного сока ; это отдельное вещество, производимое отдельно и имеющее различные компоненты и функции.
Медвяная роса насекомых называется соком, особенно когда она падает с деревьев, но на самом деле это всего лишь остатки съеденного сока и других частей растений. [1]
Соки можно условно разделить на два типа: ксилемный сок и флоэмный сок.
Сок ксилемы (произносится как / ˈz aɪləm / ) состоит в основном из водного раствора гормонов , минеральных элементов и других питательных веществ . Транспорт сока в ксилеме характеризуется движением от корней к листьям . [2]
За последнее столетие возникли некоторые разногласия относительно механизма транспорта ксилемного сока; сегодня большинство ученых-ботаников сходятся во мнении, что теория когезии-натяжения лучше всего объясняет этот процесс, но были предложены теории множественных сил, которые предполагают несколько альтернативных механизмов, включая продольные градиенты клеточного и ксилемного осмотического давления , осевые градиенты потенциала в сосудах и поддерживаемые гелем и пузырьками газа интерфейсные градиенты. [3] [4]
Транспортировка ксилемного сока может быть нарушена кавитацией — «резким изменением фазы [воды] из жидкости в пар» [5] , что приводит к заполнению ксилемных каналов воздухом. Помимо того, что это фундаментальное физическое ограничение высоты дерева, два экологических стресса могут нарушить транспортировку ксилемы из-за кавитации: все более отрицательное давление ксилемы, связанное с водным стрессом , и циклы замораживания-оттаивания в умеренном климате. [5]
Флоэмный сок (произносится как / ˈfl oʊɛm / ) состоит в основном из сахаров , гормонов и минеральных элементов, растворенных в воде. Он течет из места, где углеводы производятся или хранятся (источник сахара), туда, где они используются (сахар оседает). [ необходима цитата ] Гипотеза потока давления предлагает механизм транспортировки флоэмного сока, [ необходима цитата ] хотя были предложены и другие гипотезы. [6] Считается, что флоэмный сок играет роль в отправке информационных сигналов по сосудистым растениям. Согласно Annual Review of Plant Biology ,
Модели загрузки и выгрузки в значительной степени определяются проводимостью и количеством плазмодесм и позиционно-зависимой функцией специфических для растворенного вещества белков плазматической мембраны . Последние данные указывают на то, что мобильные белки и РНК являются частью системы сигнализации дальней связи растения. Существуют также данные о направленном транспорте и сортировке макромолекул , когда они проходят через плазмодесмы. [6]
Многие насекомые отряда Hemiptera ( полукрылые) питаются непосредственно соком флоэмы и делают его основным компонентом своего рациона. Сок флоэмы «богат питательными веществами по сравнению со многими другими растительными продуктами и, как правило, лишен токсинов и пищевых отпугивателей, [тем не менее] он потребляется в качестве доминирующей или единственной пищи очень ограниченным кругом животных». [7] Этот очевидный парадокс объясняется тем фактом, что сок флоэмы физиологически экстремальн с точки зрения пищеварения животных, и предполагается, что немногие животные напрямую пользуются этим, поскольку у них отсутствуют две адаптации, необходимые для обеспечения прямого использования животными. К ним относятся существование очень высокого соотношения заменимых / незаменимых аминокислот в соке флоэмы, для чего эти адаптированные насекомые Hemiptera содержат симбиотические микроорганизмы , которые затем могут обеспечивать их незаменимыми аминокислотами; а также «устойчивость насекомых к очень высокому содержанию сахара и осмотическому давлению флоэмного сока обусловлена наличием в их кишечнике активности сахаразы -трансглюкозидазы, которая преобразует избыток потребленного сахара в длинноцепочечные олигосахариды ». [7] Однако гораздо большее количество животных потребляет флоэмный сок опосредованно, либо «питаясь медвяной росой питающихся флоэмой полужесткокрылых. Медвяная роса физиологически менее экстремальна, чем флоэмный сок, с более высоким соотношением незаменимых/заменимых аминокислот и более низким осмотическим давлением» [7], либо питаясь биомассой насекомых , которые выросли при более прямом употреблении флоэмного сока.
Кленовый сироп производится из сока ксилемы клена с пониженным содержанием сахара . [8] Сок часто собирают с сахарного клена, Acer saccharum . [9]
В некоторых странах (например, Литва , Латвия , Эстония , Финляндия , Беларусь , Россия ) сбор раннего весеннего сока берез (так называемого « березового сока ») для потребления человеком является обычной практикой; сок может использоваться в свежем или ферментированном виде и содержит ксилит . [10]
Сок некоторых пальмовых деревьев можно использовать для приготовления пальмового сиропа . [ требуется ссылка ] На Канарских островах используют финиковую пальму Канарских островов , а в Чили используют чилийскую винную пальму для приготовления сиропа, называемого miel de palma . [ требуется ссылка ]
Медиа, связанные с Plant sap на Wikimedia Commons