86. Дальний транспорт ионов в растении. Восходящий и нисходящий ток минеральных элементов и веществ в растении.

Ответ. Дальний транспорт поглощенных из почвы ионов — это восходящий, или акропетальный, ток. Транспорт идет по проводящим тканям не только по сосудам ксилемы, как думали раньше, но и по ситовидным трубкам. По сосудам ксилемы двигаются вода, минеральные ионы и вещества, синтезируемые в корне. Раствор, находящийся в сосудах, называют ксилемным соком, или пасокой, а находящийся в ситовидных трубках — флоэмным соком. Из корней в побеги транспортируется более 80% поглощенных ионов. Азот транспортируется как в минеральной NO3, так и в органической форме в виде аминокислот и амидов; фосфор — в виде фосфат-аниона и в органической форме. Калий — преобладающий элемент как во флоэмном, так и в ксилемном соке. Однако акропетальный транспорт калия по флоэме значительно меньше базипетального. Железо, цинк, медь и марганец транспортируются в виде комплексов с органическими кислотами, например с лимонной кислотой. Большая часть других элементов минерального питания (натрий, хлор, магний) также транспортируется по флоэме. Некоторые из них, например магний, для этого образуют комплексы с другими веществами. У хорошо обеспеченных фосфатом растений большая часть поглощенного корнями фосфата транспортируется по ксилеме в более молодые листья. Скорость флоэмного потока ниже, чем ксилемного. При этом отдельные минеральные элементы двигаются с разной скоростью и могут быть разделены на три группы: с высокой (К, Mg, Р, S, N, Cl, Na), низкой (Fe, Zn, Си, Мо) и очень низкой (Са, Мп) скоростью. Транспорт бора происходит в основном с транспирационным током. По флоэме бор также может транспортироваться в больших количествах. Дублирование повышает надежность транспортной системы. Соотношение того и другого пути зависит от ряда условий: солевого состояния растения, обеспеченности его водой, концентрации питательного раствора и др. Не все ионы, попавшие в ксилему, достигают стебля или листьев. У крупных травянистых растений и деревьев состав ксилемного сока может значительно измениться во время его пути из корней к листьям. Во-первых, в клеточных стенках ксилемы имеются многочисленные участки с отрицательными зарядами, способные связывать двухвалентные катионы и таким образом тормозить их транспорт по ксилеме. Часть ионов, например калия, натрия, во время движения по ксилеме выходит из ксилемного сока. Однако калий, покидающий ксилему, не накапливается в паренхимных клетках стебля, а через передаточные клетки передвигается во флоэму и возвращается в корень, где вновь включается в ксилемный акропетальиый транспорт. Ионы натрия остаются в клетках корня или стебля. По мере старения этот процесс активируется. При низкой температуре, наоборот, больше натрия поступает в побег. Во-вторых, ионы могут активно поглощаться из сосудов с помощью клеток камбия. Эти клетки регулируют количество и состав питательных веществ, передвигающихся по ксилеме. Если какого-то элемента слишком много в ксилемном соке, то он аккумулируется в клетках камбия; если мало, то он выделяется из камбиальных клеток в ксилему. Элементы минерального питания могут транспортироваться не только вверх (восходящий ток), но и вниз по растению вместе с ассимилятами — нисходящий ток.