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34.12: Kurzstreckentransport von Ressourcen
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Kurzstreckentransport von Ressourcen
 
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PROTOKOLLE
* Die Textübersetzung erfolgt computergeneriert

34.12: Kurzstreckentransport von Ressourcen

Kurzstreckentransport bezieht sich auf Transporte, die über eine Entfernung von nur 2-3 Zellen stattfinden und dabei die Plasmamembran kreuzen. Kleine ungeladene Moleküle wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser können auf eigene Faust über die Plasmamembran diffundieren. Im Gegensatz dazu benötigen Ionen und größere Moleküle aufgrund ihrer Ladung oder Größe die Unterstützung von Transportproteinen. Der Transport über Membranen erfolgt auch innerhalb einzelner Zellen und spielt eine Vielzahl von wesentlichen Rollen für die Pflanze als Ganzes.

Ressourcen werden in und aus der zentralen Vakuole in jeder Pflanzenzelle transportiert

Eine der Aufgaben der großen zentralen Vakuole einer Pflanzenzelle ist die Lagerung von Ressourcen. Aktive und passive Transportproteine finden sich in der Vakuolatmembran oder tonoplast, genau wie sie in der Plasmamembran der Zelle gefunden werden, und sie regulieren die Bewegung von Gelösten zwischen Zytoplasma und Vakuole. Zucker kann später gelagert werden, Ionen werden aus dem Zytoplasma sequestriert, und insbesondere Protonen werden in das Vakuum gepumpt, wodurch eine saure Umgebung für den Abbau unerwünschter oder toxischer Substanzen, die in die Zelle gelangen, entsteht.

Bewegung über den Tonoplast steuert Turgordruck

Zusätzlich zu seiner Rolle bei der Lagerung erzeugt das Vakuum Turgordruck - eine Kraft, die die Plasmamembran gegen die Zellwand schiebt - und trägt zur Struktur der Pflanze bei. Die Größe des Vakuols wird durch die Bewegung von Gelösten über den Tonoplast durch Kanäle und Transporter reguliert. Wasser diffundiert passiv über den Tonoplast, um einen Unterschied in der gelösten Konzentration über die Membran auszugleichen, und es kann sich auch schneller durch Aquaporine bewegen, Wasserkanäle, die sich als Reaktion auf zelluläre Signale öffnen und schließen können. Unter Dürrebedingungen führt ein Wassermangel zu einem Verlust des Turgordrucks in einzelnen Zellen, wenn die Vakuole schrumpft. Auf makroskopischer Ebene erscheint die Pflanze verwelkt, wenn der Turgordruck niedrig ist.


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