14. Минеральное питание растений: механизмы поступления и транспорт ионов. Поглощение и транспорт ионов корнем

Основной дв силой поглотит активности корней явл работа ионных насосов (помры) локализ в в мембранах. Радиальный тр-т минер вещ-в от пов-ти корня к проводящ системам осущ в рез-те взаимод всех основных тканей зоны поглощ, причем кажд ткань вып опр ф-ии. Радиальный тр-т заверш загрузкой минер вещ-в в трахеиды и сосуды ксилемы. В др части растительный ксилемный сок перемещ за счет транспирации корневого давления. Кл входящ в состав разл тканей в свою очередь поглощ и метаболизир эл минер пит, доставл с ксилемным соком, их поглотит активность зав от возраста. В отл от кл жив кл раст имеют оболочку сост из целлюлозы, пектинов вещ-в. Пектинов вещ-ва в своем сост сод карбоксильные гр, в рез-те чего кл оболочки приобретают св-ва катионообменников и могут конц пол заряж ионы. Можно выд 2 ф поглощен: первонач быстрое поглощ осущ в кл стенках и явл обменной адсорбцией. Медленное поглощ св с функцион активностью плазмалеммы (проник вещ-ва в кл или выходом из нее). Способы проникнов ч/з биол мембр: простая диф ч/з липидную фазу если вещ-во растворимо в липидах; обллегчен диф – гидрофобные вещ-ва с пом липофильных переносчиков; простая диф – ч/з гидрофильные поры – ионные каналы; перенос с уч активн переносчиков-насосов; путем экзоцитоза (везикулярная секреция) и эндоцитоза (за счет инвагинации мембран). Путем диф и обменных процессов оины поступ в кл ст ризодермы и затем ч/з корковую паренхиму перемещ к проводящ пучкам (радиальн тр-т). Это предвиж происходит как по апопласту так и по симпласту. Пермещ ионов по апопласту происх за счет диф и обмен адсорбции по градиенту конц и ускор током воды. Такой мех-м ув фактич площадь соприкосн корня с ионами вн ср. дв минер вещ-в по симпласту осущ благодаря дв цитопл и возмож по каналам ЭПС, а м/ду кл – по плазмодесмам. Диф ионов и мол-л по кажущемуся свободному прос-ву кл прерыв на ур эндодермы – пояски Каспари непреодолим барьер= ед путь ч/з тр-т по симпласту, чем обеспеч метаболич контроль поступл вещ-в.

15. Регуляция транспорта веществ в целом растении

После поступления в ксилему корня большинство ионов транспортируется в надземные части растения, но некоторые попадают во флоэму и переносятся вместе с другими растворенными веществами к потребляющим клеткам в растущем корневом апексе и к зонам запасания питательных веществ. Вновь поглощенные ионы свободно перемещаются по растению. Однако использование этих ионов в клетке может быть связано с их включением в какую-нибудь структурную молекулу. Формирующиеся ткани требуют непрерывного снабжения всеми основными минеральными ионами. Бели все они поступают из почвы, то растение не испытывает никаких трудностей. Однако когда какого-либо минерального иона не хватает, его иногда можно получить при распаде сформировавшихся ранее молекул в старых клетках. Так, N, образующийся при расщеплении аминокислот, и Mg2+, возникающий при распаде хлорофилла, передвигаются из более старых частей растения в молодые растущие клетки. Такое перемещение подвижных питательных элементов осуществляется, вероятно, по флоэме. Удаление этих элементов из более старых клеток ускоряет старение и вызывает появление симптомов минеральной недостаточности в более старых частях растения.

Некоторые минеральные элементы прочно связываются в клетке и, поступив в 'ее однажды, не выносятся оттуда. Симптомы дефицита таких неподвижных элементов наблюдаются в самых молодых тканях. Са2+ и Ее24-)- два элемента, в которых часто ощущается недостаток, что и вызывает развитие заметных симптомов их дефицита в растущих тканях. В отсутствие Са2+ не может формироваться срединная пластинка новых клеток. Поскольку нормальная проницаемость мембраны также зависит от соответствующего обеспечения кальцием, апекс перестает расти и вскоре отмирает. Железо необходимо для синтеза хлорофилла. Оно является также компонентом ферредоксина и цитохромов. При недостатке железа растения часто обнаруживают полную этиоляцию самых молодых листьев. Независимо от того, подвижны или неподвижны дефицитные элементы, нормальный интенсивный рост растения можно восстановить лишь после действительно полного обеспечения его всеми необходимыми элементами питания.