34.12: Short-distance Transport of Resources
34.12: Grondstof transport over korte afstand
Short-distance transport refers to transport that occurs over a distance of just 2-3 cells, crossing the plasma membrane in the process. Small uncharged molecules, such as oxygen, carbon dioxide, and water, can diffuse across the plasma membrane on their own. In contrast, ions and larger molecules require the assistance of transport proteins due to their charge or size. Transport across membranes also occurs within individual cells, playing a variety of essential roles for the plant as a whole.
Resources are transported into and out of the central vacuole within each plant cell
One of the roles of the large central vacuole of a plant cell is the storage of resources. Active and passive transport proteins are found in the vacuolar membrane, or tonoplast, just as they are found in the plasma membrane of the cell, and they regulate the movement of solutes between the cytoplasm and vacuole. Sugar can be stored for later, ions are sequestered from the cytoplasm, and protons, in particular, are pumped into the vacuole, creating an acidic environment for breaking down unwanted or toxic substances that enter the cell.
Movement across the tonoplast controls turgor pressure
In addition to its role in storage, the vacuole generates turgor pressure - a force that pushes the plasma membrane against the cell wall - contributing to the structure of the plant. The size of the vacuole is regulated by the movement of solutes across the tonoplast by channels and transporters. Water diffuses passively across the tonoplast to balance out a difference in solute concentration across the membrane, and it can also move more rapidly through aquaporins, water channels that can open and close in response to cellular signals. Under drought conditions, a lack of water will result in a loss of turgor pressure within individual cells as the vacuole shrinks. On a macroscopic level, the plant will appear wilted when turgor pressure is low.
Transport over korte afstanden verwijst naar transport dat plaatsvindt over een afstand van slechts 2-3 cellen en daarbij het plasmamembraan doorkruist. Kleine ongeladen moleculen, zoals zuurstof, koolstofdioxide en water, kunnen vanzelf door het plasmamembraan diffunderen. Daarentegen hebben ionen en grotere moleculen de hulp nodig van transporteiwitten vanwege hun lading of grootte. Transport over membranen vindt ook plaats binnen individuele cellen en speelt een verscheidenheid aan essentiële rollen voor de plant als geheel.
Middelen worden in elke plantencel in en uit de centrale vacuole getransporteerd
Een van de rollen van de grote centrale vacuole van een plantencel is de opslag van hulpbronnen. Actieve en passieve transporteiwitten worden gevonden in het vacuolaire membraan, of tonoplast, net zoals ze worden aangetroffen in het plasmamembraan van de cel, en ze reguleren de beweging van opgeloste stoffen tussen het cytoplasma en de vacuole. Suiker kan worden opgeslagen voor later, ionen worden uit de cyt gesekwestreerdoplasma, en met name protonen, worden in de vacuole gepompt, waardoor een zure omgeving ontstaat voor het afbreken van ongewenste of giftige stoffen die de cel binnendringen.
Beweging over de tonoplast regelt de turgordruk
Naast zijn rol bij opslag, genereert de vacuole turgordruk - een kracht die het plasmamembraan tegen de celwand drukt - wat bijdraagt aan de structuur van de plant. De grootte van de vacuole wordt gereguleerd door de beweging van opgeloste stoffen over de tonoplast door kanalen en transporteurs. Water diffundeert passief over de tonoplast om een verschil in opgeloste stofconcentratie over het membraan te compenseren, en het kan ook sneller door aquaporines bewegen, waterkanalen die kunnen openen en sluiten als reactie op cellulaire signalen. Onder droogte-omstandigheden zal een gebrek aan water resulteren in een verlies aan turgordruk in individuele cellen als de vacuole krimpt. Op macroscopisch niveau zal de plant verwelkt lijken bij turgordrukis laag.
