34.12: Перенос ресурсов на короткое расстояние

Транспорт на короткие расстояния – это транспорт, который происходит на расстоянии всего 2–3 клеток, пересекая при этом плазматическую мембрану. Небольшие незаряженные молекулы, такие как кислород, углекислый газ и вода, могут самостоятельно диффундировать через плазматическую мембрану. Напротив, ионы и более крупные молекулы требуют помощи транспортных белков из-за их заряда или размера. Транспорт через мембраны также происходит внутри отдельных клеток, играя множество важных ролей для растения в целом.

Ресурсы переносятся в центральную вакуоль в каждой растительной клетке и из нее

Одна из функций большой центральной вакуоли растительной клетки – хранение ресурсов. Активные и пассивные транспортные белки находятся в вакуолярной мембране или тонопласте, точно так же, как они находятся в плазматической мембране клетки, и они регулируют движение растворенных веществ между цитоплазмой и вакуолью. Сахар можно хранить на потом, ионы изолируются из цитоплазмы, а протоны, в частности, закачиваются в вакуоль, создавая кислую среду для расщепления нежелательных или токсичных веществ, попадающих в клетку.

Движение по тонопласту контролирует тургорное давление

Помимо своей роли в хранении, вакуоль создает тургорное давление – силу, которая прижимает плазматическую мембрану к клеточной стенке, что способствует формированию структуры растения. Размер вакуоли регулируется движением растворенных веществ через тонопласт по каналам и транспортерам. Вода пассивно диффундирует через тонопласт, чтобы уравновесить разницу в концентрации растворенных веществ на мембране, а также может быстрее перемещаться через аквапорины, водные каналы, которые могут открываться и закрываться в ответ на клеточные сигналы. В условиях засухи недостаток воды приведет к потере тургорного давления внутри отдельных клеток, поскольку вакуоль сжимается. На макроскопическом уровне растение будет казаться увядшим при низком тургорном давлении.