34.21: Apoplast ve Simplast

Bitki büyümesi, topraktan su ve çözünmüş mineralleri alma yeteneğine bağlıdır. Her bitkinin kök sistemi, su ve çözünen maddelerin girişini kolaylaştırmak için gerekli dokularla donatılmıştır. Su ve minerallerin taşınmasında rol oynayan bitki dokularının iki ana bölmesi vardır – apoplast ve simplast. Apoplast, canlı hücrelerin plazma zarının dışındaki her şeyi içerir ve hücre duvarları, hücre dışı boşluklar, ksilem, floem ve trakeitlerden oluşur. Bunun aksine, simplast, canlı bitki hücrelerinin tüm sitozolünden ve hücreleri birbirine bağlayan sitoplazmik kanallar olan plazmodezmatadan oluşur.

Moleküllerin bitki dokularında hareket etmeleri için birkaç potansiyel yol vardır: Apoplastik, simplastik veya transmembran yollar. Apoplastik yol, suyun ve çözünmüş minerallerin hücre duvarları ve hücre dışı boşluklar boyunca hareketini içerir. Simplastik rotada, su ve çözünen maddeler sitozol boyunca hareket eder. Bu yola girdikten sonra, materyallerin hücreden komşu hücreye geçerken plazma zarını geçmesi gerekir ve bunu plazmodesmata aracılığıyla yaparlar. Alternatif olarak, transmembran yolda, çözünmüş mineraller ve su, hücre duvarını geçerek bir hücreden çıkıp diğerine girerek hücreden hücreye hareket eder. Bu üç yol birbirinden bağımsız değildir ve bazı çözünen maddeler, birden fazla yol kullanabilir.

Bir başka potansiyel yol da koful yolağıdır, ancak bu yol çoğunlukla su molekülü hareketiyle sınırlıdır. Burada su, bitki hücrelerinin kofulundan ozmoz yoluyla hareket eder. Mekanizma simplastik yola benzer, ancak taşıma sitozol ile sınırlı olmak yerine, su kofullardan geçer. Ayrıca, kofular taşıma, çözünen madde alımına enerji veren iki proton pompası (ATPaz ve PPaz) tarafından kolaylaştırılır. Kofullar ayrıca su ve glikoz ve sükroz gibi çözünen maddelerin taşınmasına katılan özel taşıma proteinlerinden (aquaporinler) oluşur.