Транспорт речовин по рослині

Відео: Пересування води і поживних речовин в рослині

Розрізняють ближній і дальній транспорт речовин по рослині. Близький транспорт - це пересування іонів, метаболітів і води між клітинами по симпласти і апопласту. Далекий транспорт - пересування речовин між органами в рослині по проводять пучках і включає транспорт води та іонів по ксилемі (висхідний струм від коренів до органів втечі) і транспорт метаболітів по флоеме (спадний і висхідний потоки від листя до зон споживання речовин або відкладення їх в запас ).

Відео: Рух органічних речовин по рослині

Завантаження судин ксилеми найбільш інтенсивно відбувається в зоні кореневих волосків. У паренхімних клітинах проводить пучка, що примикають до трахеїдів або судинах, функціонують насоси, які виділяють іони, які через пори в стінках судин потрапляють в їх порожнини. В судинах результаті накопичення іонів збільшується сосущая сила, яка притягує воду. В судинах розвивається гідростатичний тиск і відбувається подача рідини в надземні органи.

Розвантаження ксилеми, тобто вихід води і іонів через пори судин ксилеми в клітинні стінки і в цитоплазму клітин мезофіла листа або клітин обкладки, обумовлена гідростатичним тиском в судинах, роботою насосів в плазмалемме клітин і впливом транспірації, що підвищує ссуть силу клітин листа.

Асиміляти з клітин листя надходять у флоему, що складається з декількох типів клітин. У сітовідних трубках флоеми плазмалемма оточує протопласт, що містить невелику кількість мітохондрій і пластид, а також гладкий ендоплазматичнийретикулум. Тонопласт зруйнований. Зріла сітовідной трубка позбавлена ядра. Поперечні клітинні стінки - сітовідние пластинки - мають перфорації, вистелені плазмалеммой і заповнені полисахаридом каллози і фибриллами актіноподобного Ф-білка, які орієнтовані поздовжньо. Ситовідниє трубки пов`язані з клітинами-супутниками плазмодесмамі. Клітини-супутники (супроводжуючі клітки) - це невеликі витягнуті уздовж сітовідних клітин паренхімні клітини з великими ядрами, цитоплазмой, з великою кількістю рибосом, інших органел і, особливо, мітохондрій. Число плазмодесм в цих клітинах в 3-10 разів більше, ніж в стінках сусідніх мезофільних клітин. У клітинних стінках клітин-супутників багато інвагінацій, що вистилають плазмалеммой, що значно збільшує її поверхню. Найдрібніші провідні пучки включають один-два ксілемного судини і одну сітовідную трубку із супроводжуючою кліткою. У багатьох С4-рослин провідні елементи листа оточені щільно зімкнутими клітинами обкладки, що відділяють пучки від мезофіла і від межклетников. Провідна система листа представлена провідними пучками, які об`єднані в жилки різних розмірів. Жилки розташовані по листу так, щоб забезпечити рівномірний збір ассимилятов по всій площі листа. Транспорт ассимилятов в листі строго орієнтований: асиміляти пересуваються з кожної мікрозонах клітин мезофіла радіусом 70-130 мкм в бік найближчого до неї малого пучка і далі по клітинам флоеми в більшу жилку.

Основною транспортною формою ассимилятов у більшості рослин є сахароза (до 85% від загального сухого речовини). Активність інвертази - ферменту, що розщеплює сахарозу на глюкозу і фруктозу - в провідних тканинах дуже низька. Також транспортуються олигосахара, азотисті речовини, органічні кислоти, вітаміни, гормони. Неорганічні солі складають 1-3% від загальної кількості речовин соку, особливо багато іонів калію.

Відео: Пересування речовин по рослині

У клітинах мезофіла осмотичний тиск нижчий, ніж в тонких провідних пучках. У міру просування від тонких пучків до середньої жилці вміст цукрів зростає. Тому завантаження провідної системи асимілятами йде проти градієнта концентрації з витратою енергії. Джерелом АТФ служать клітини-супутники. У плазмалемме клітин-супутників функціонує протонна помпа, що виводить назовні протони. Вона активується ауксином і блокується абсцизової кислотою. Закислення апопласта в результаті роботи цієї помпи сприяє віддачі іонів калію і сахарози клітинами листа і надходженню їх в клітини флоемниє закінчень. Трансмембранний перенос протонів відбувається по концентраційному градієнту, а сахарози - проти градієнта за допомогою білків-переносників. Надійшли в клітини протони знову викачуються протонної помпою, робота якої пов`язана з поглинанням іонів калію. Сахароза і іони калію по плазмодесмам переносяться в порожнини сітовідних трубок.

У 1926 р Е. Мюнх запропонував гіпотезу струму асимілятів по ситовідним елементів флоеми під тиском. Відповідно до цієї гіпотези між фотосинтезуючими клітинами листа, де накопичується сахароза, і тканинами, що використовують асиміляти, створюється осмотичний градієнт і виникає струм рідини під флоеме від донора до акцептора. Передбачається також, що рушійною силою переміщення рідини з однієї сітовідной трубки в іншу через пори в сітовідной платівці може бути транспорт іонів калію. Іони калію активно входять в сітовідную трубку вище сітовідной пластинки, проникають через неї в нижележащую сітовідную трубку і пасивно виходять з неї в апопласт. В результаті на сітовідних пластинках виникає електричний потенціал, що сприяє транспорту речовин. Крім того, фібрили актіноподобного Ф-білка в порах сітовідних пластинок мають скоротливі властивостями і періодичними скороченнями сприяють пересуванню рідини по флоеме.

Розвантаження флоеми відбувається через високого гідростатичного тиску в сітовідних трубках і аттрагірующей (притягає) здатності органу-акцептора. Його аттрагірующая здатність залежить від інтенсивності зростання органу, в ході якого використовуються транспортуються асиміляти і тим самим знижується їх концентрація в клітині. Отже, виникає градієнт концентрації між елементом провідної системи і кліткою акцептора. Інтенсивність росту контролюється балансом регуляторів росту. У плазмалемме клітин акцептора функціонує протонна помпа, яка впливає на сітовідние трубки і клітини-супутники, закіслі апопласт і тим самим сприяє віддачі ними іонів калію і сахарози в клітинні стінки. Потім сахароза поглинається клітинами акцептора за участю мембранних переносників в симпорта з протонами, а іони калію - по електричному градієнту.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі