Іони надходять у рослину в результаті їх дифузії з ґрунтового розчину в клітинні стінки кореневих волосків і інших епідермальних клітин. Потім, перш ніж переміститися в інші частини рослини, вони транспортуються в симпласт або апопласт. Якщо іон надходить в симпласт, пройшовши через плазмалему зовнішньої клітини кореня, то його подальше пересування від клітки до клітки буде відбуватися по плазмодесмам. Крім того, він може рухатися по апопласту, поки не досягне паска Каспарі. Так як ні вода, ні розчинені іони не можуть дифундувати через суберінізірованние клітинні стінки, що утворюють пасок Каспарі, все іони, перед тим як рухатися далі, повинні пройти через цитоплазму клітин ендодерми. Одні іони можуть проникати через мембранні бар'єри легше, ніж інші. Тому властивості плазмалемми клітин кореня важливі для контролювання обміну мінеральними речовинами між ґрунтом і надземними частинами рослини. Поряд з виборчої проникністю мембран більшу роль відіграє також активний транспорт багатьох іонів. Негативно заряджені іони зазвичай активно транспортуються в клітку, так як їх переміщення в клітку шляхом дифузії гальмується внутрішнім негативним потенціалом. Надмірне надходження деяких катіонів, наприклад Na +, завдяки дифузії нейтралізується активним виділенням цих іонів з клітки, т. Е. Вони активно викидаються рослиною.
Проникнувши в цитоплазму клітини ендодерми, іони можуть продовжити рух по оімпластному шляху через плазмодесми до будь-якої клітці періцікліческого шару або, покинувши симпласт, вони можуть досягти за допомогою дифузії або активного транспорту ксилеми або апопластного зони стели. Якщо іони продовжують транспортуватися по стелі через симпласт, то в кінцевому рахунку вони повинні будуть залишити протопласт і перетнути клітинну мембрану, перш ніж потраплять в порожнину якого-небудь мертвого елемента коілемного судини. Ми знаємо, що іони накопичуються в ксілемного трубках в ті періоди, коли спостерігається слабкий водний струм. Оскільки при цьому іони повинні переміщатися як усередину щонайменше однієї клітини, так і з неї, очевидно, що дві сторони деяких мембран, ймовірно, ендодермальних клітин, звернені до поверхні і всередину кореня, повинні володіти різними іонотранспортнимі властивостями.
Поступово в ксилему, іони не можуть перейти назад .в сім-пласт, так як їх дифузії перешкоджає виборча проникність клітинних мембран, в той же час їх шлях в грунт через апопласт блокований паском Каспарі. Накопичення іонів в ксилемі збільшує концентрацію розчинених речовин в ксілемного соку, що може привести до розвитку кореневого тиску, розглянутого раніше. Іони в ксилемі, стерпні висхідним Транспіраціонний струмом, перед проникненням в протопласт живої клітини повинні бути знову поглинені плазмалеммой. Який би не був шлях іонів, рослина, очевидно, зводить до мінімуму число плазмалеммних бар'єрів, які даний іон повинен перетнути, щоб досягти своєї кінцевої мети.
Рухливість мінеральних іонів
Після надходження в ксилему кореня більшість іонів транспортується в надземні частини рослини, але деякі потрапляють під флоему і переносяться разом з іншими розчиненими речовинами до споживають клітинам в зростаючому кореневому апексі і до зон запасання поживних речовин. Знову поглинені іони 'вільно переміщаються по рослині. Однак використання цих іонів в клітині може бути пов'язано з їх включенням в якусь структурну молекулу. Створювані тканини вимагають безперервного постачання всіма основними мінеральними іонами. Білі всі вони надходять з грунту, то рослина не відчуває ніяких труднощів. Однак коли будь-якого мінерального іона не вистачає, його іноді можна отримати при розпаді сформувалися раніше молекул в старих клітинах. Так, N, що утворюється при розщепленні амінокислот, і Mg2 +, що виникає при розпаді хлорофілу, пересуваються з старіших частин рослини в молоді зростаючі клітини. Таке переміщення рухомих поживних елементів здійснюється, ймовірно, по флоеме. Видалення цих елементів з більш старих клітин прискорює старіння і викликає появу симптомів мінеральної недостатності в більш старих частинах рослини.
Деякі мінеральні елементи міцно зв'язуються в клітці і, вступивши в «її одного разу, не виносяться звідти. Симптоми дефіциту таких нерухомих елементів спостерігаються в наймолодших тканинах. Са2 + і Fe2 + (+) - два елементи, в яких часто відчувається брак, що і викликає розвиток помітних симптомів їх дефіциту в зростаючих тканинах. За відсутності Са2 + не може формуватися серединна пластинка нових клітин. Оскільки нормальна проникність мембрани також залежить від відповідного забезпечення кальцієм, апекс перестає рости і незабаром відмирає. Залізо необхідно для синтезу хлорофілу. Воно є також компонентом ферредоксина і цитохромів. При нестачі заліза рослини часто виявляють повну етіоляція наймолодших листя. Незалежно від того, рухливі або нерухомі дефіцитні елементи, нормальний інтенсивний ріст рослини можна відновити лише після дійсно повного забезпечення його всіма необхідними елементами живлення.
Show paged