34.12: Transporte de Recursos a Curta Distância

O transporte de curta distância refere-se ao transporte que ocorre a uma distância de apenas 2-3 células, cruzando a membrana plasmática no processo. Pequenas moléculas não carregadas, como oxigónio, dióxido de carbono e água, podem difundir através da membrana plasmática por conta própria. Em contraste, iões e moléculas maiores requerem a assistência de proteínas de transporte devido à sua carga ou tamanho. O transporte através de membranas também ocorre dentro de células individuais, desempenhando uma variedade de papéis essenciais para a planta como um todo.

Os recursos são transportados para dentro e para fora do vacúolo central dentro de cada célula vegetal

Um dos papéis do grande vacúolo central de uma célula vegetal é o armazenamento de recursos. Proteínas de transporte ativo e passivo são encontradas na membrana do vacúolo, ou tonoplasto, assim como são encontradas na membrana plasmática da célula, e regulam o movimento de solutos entre o citoplasma e o vacúolo. O açúcar pode ser armazenado para mais tarde, os iões são sequestrados do citoplasma, e os protões, em particular, são bombeados para o vacúolo, criando um ambiente ácido para quebrar substâncias indesejadas ou tóxicas que entram na célula.

O movimento através do tonoplasto controla a pressão túrgida

Além do seu papel no armazenamento, o vacúolo gera pressão túrgida - uma força que empurra a membrana plasmática contra a parede celular - contribuindo para a estrutura da planta. O tamanho do vacúolo é regulado pelo movimento de solutos através do tonoplasto por canais e transportadores. A água difunde-se passivamente através do tonoplasto para equilibrar uma diferença na concentração de soluto através da membrana, e também se pode mover mais rapidamente através de aquaporinas, canais de água que podem abrir e fechar em resposta a sinais celulares. Em condições de seca, a falta de água resultará em uma perda de pressão de turgor dentro de células individuais à medida que o vacúolo encolhe. A um nível macroscópico, a planta aparecerá murcha quando a pressão de turgor estiver baixa.

Quando as raízes absorvem nutrientes e água do solo, Isso é distribuído por diversos tecidos dentro da planta inteira. Os produtos da fotossíntese, da mesma forma, devem viajar por toda a planta por células com funções de armazenamento ou por processos que requerem energia, atravessando paredes, membranas, e o citoplasma de muitas células ao longo do caminho. As plantas podem mover solutos usando três caminhos gerais.

O transporte através da via apoplástica ocorre através do espaço extracelular incluindo as paredes celulares, enquanto o transporte por meio do caminho simplástico ocorre através da plasmodesmata, poros que ligam diretamente o citoplasma de células vizinhas. Um terceiro caminho, o da via transmembrana, move substâncias dentro e fora das células através da membrana plasmática. As substâncias que se movem repetidamente através da membrana plasmática são suficientemente rápidas sobre 2 ou 3 células, mas muito mais lentas em distâncias mais longas.

O transporte através de membranas em células vegetais apresenta algumas semelhanças gerais ao transporte em células animais. A membrana plasmática seletivamente permeável permite que algumas substâncias, como o dióxido de carbono e gás oxigénio, se difundam passivamente, movendo conjuntamente seus gradientes de Concentração por áreas de alta concentração a áreas de baixa concentração. Outras substâncias não podem ser difundidas através da membrana devido ao seu tamanho ou carga, como iões e moléculas maiores como os açúcares.

Em vez disso, as células ativamente pegam estes solutos utilizando membranas proteicas específicas, como canais de iões e proteínas transportadoras. As bombas de protão utilizam a energia química da ATP para criar um gradiente eletroquímico de iões de hidrogénio através da membrana celular. Muitos transportadores vegetais utilizam este gradiente de hidrogénio para mover recursos para a célula.

Por exemplo, o transportador de nitrato nas raízes move um nitrato junto com um ião de hidrogénio, mesmo contra o gradiente de concentração de nitrato.