資源の短距離輸送

短距離輸送とは、細胞膜を通過しながら、わずか2〜3個の細胞の距離を移動する輸送のことです。酸素、二酸化炭素、水などの電荷を持たない小さな分子は、それ自身で細胞膜を越えて拡散できます。一方、イオンや大きな分子は、その電荷や大きさのために輸送タンパク質の助けを必要とします。膜を越えた輸送は、個々の細胞内でも行われ、植物全体にとって不可欠なさまざまな役割を果たしています。

植物細胞の中心にある液胞に資源を出し入れします。

植物細胞の大きな中央液胞の役割の一つは、資源の貯蔵です。細胞の形質膜と同じように、液胞膜（tonoplast）にも能動的・受動的輸送タンパク質が存在し、細胞質と液胞の間の溶質の移動を制御しています。糖分は後のために蓄えられ、イオンは細胞質から隔離され、特にプロトンは液胞に送り込まれ、細胞内に入ってきた不要な物質や毒性のある物質を分解するための酸性の環境を作ります。

液胞膜を横切る動きが膨圧を制御します

液胞は貯蔵だけでなく、細胞膜を細胞壁に押し付ける力である膨圧を発生させ、植物の構造に貢献しています。液胞の大きさは、チャネルやトランスポーターによる液胞膜内の溶質の移動によって調節されます。水は液胞膜上で受動的に拡散し、膜上の溶質濃度の差を相殺します。また、細胞のシグナルに応じて開閉する水チャネルであるアクアポリンを介して、水はより速く移動することもできます。乾燥した環境下では、水が不足すると、液胞が収縮して個々の細胞内の膨圧が低下します。水分が不足すると、個々の細胞内で液胞が収縮して圧力が低下し、巨視的には植物がしおれたように見えます。