97230

Proces biernego przenikania jonów przez błony może przebiegać przez dyfuzję prostą, złożoną lub ułatwioną. Dyfuzja prosta zachodzi w kierunku od stężenia większego do mniejszego i ustaje w wyniku wyrównania się stężeń związku po obu stronach błony. W przypadku dyfuzji złożonej poza gradientem stężeń szybkość przenikania substratu przez błony zależy również od gradientu potencjału elektrycznego lub gradientu ciśnienia osmotycznego. W procesie dyfuzji ułatwionej uczestniczą nośniki, które wiążą określoną cząsteczkę o jednej stronie błony i przenoszą na stronę przeciwną.

Transport aktywny wymaga stałego dopływu energii metabolicznej. Energia ta wykorzystywana jest do wytwarzania siły transportowej. Uważa się, że transport aktywny zachodzi dwóch etapach. W pierwszym (transport pierwotny) na skutek aktywności pompy protonowej dochodzi do powstania elektrochemicznego gradientu protonów. W drugim etapie (transport wtórny) protony powracają do komórki czemu towarzyszy transport różnych jonów.

Przemieszczanie jonów polega na sprzężonym ruchu H+ oraz transportowanej cząsteczki z udziałem specyficznych nośników białkowych. Wyróżniamy symport i antysport protonowy. W przypadku symportu zarówno protony jak i transportowane jony są przenoszone ze środowiska zewnątrzkomórkowego do cytoplazmy. Gdy przemieszczaniu protonów ze środowiska do wnętrza komórki towarzyszy odwrotnie ukierunkowany transport jonów mamy do czynienia z antyportem.

Pasywne i aktywne mechanizmy transportu wody.

Mechanizm bierny opiera się na sile ssącej liści powstającej na skutek transpiracji, czyli parowania wody z liści (sama transpiracja jest wynikiem dużego spadku potencjału między liściem i atmosferą). Wyparowywanie wody z powierzchniowej warstwy komórek liści powoduje zmniejszenie ich potencjału wody i turgoru, a tym samym wzrost siły ssącej. Na miejsce wytranspirowanej wody podciągane są następne cząsteczki. Komórki powierzchni liści odbierają zatem wodę komórkom sąsiednim, a te następnym itd. - aż do naczyń i cewek. Ubytek wody w naczyniach i cewkach (spowodowany ssącym działaniem transpiracji) wywołuje podciśnienie hydrostatyczne sięgające przez łodygę do korzenia, na skutek czego woda przechodzi z komórek walca osiowego korzenia do naczyń i cewek, a z gleby do włośników. W takim układzie każda komórka, która oddaje wodę komórce sąsiadującej z nią z jednej strony, pobiera ją od komórki sąsiadującej z drugiej strony. Ruch wody odbywa się na drodze najmniejszego oporu i następuje albo ścianami komórkowymi (a - kanał apoplastyczny), albo przez cytoplazmę i plazmodesmy (b - kanał symplastyczny), bądź też od wakuoli do wakuoli (c - na zasadzie osmozy). Niski potencjał wody występujący w liściach zapewnia możliwość dostarczenia wody do wierzchołka korony najwyższych drzew.

W mechanizmie biernym nie korzenie, a liście są sprawcą pobierania i transportu wody przez roślinę (korzenie pełnią funkcję bierną, a woda sama wnika do korzeni). Zniszczenie korzeni nie zmniejsza, a nawet niekiedy zwiększa bierne pobieranie wody.

Oprócz siły ssącej liści na ruch wody w naczyniach ma wpływ działanie siły kohezji (spójności) wody, zapobiegającej rozerwaniu się słupów wody w kapilarach. Jeśli zanurzymy rurkę szklaną w pojemniku z wodą, to dzięki kohezji woda w rurce podniesie się ponad poziom wody w pojemniku. Wysokość podniesienia słupa wody w kapilarze zależy od jej średnicy (im mniejsza średnica, tym wyżej podnosi się woda), a naczynia roślin są bardzo cienkimi rurkami. Mechanizm bierny, choć korzystny, ponieważ nie wymaga dostarczania energii (poza energią słoneczną niezbędną do transpiracji), ma tę wadę, że jest skuteczny w warunkach sprawnej transpiracji.

Mechanizm aktywny - u większości roślin pobieranie wody zachodzi przez włośniki korzeniowe (w strefie różnicowania się komórek), które wnikają głęboko między cząsteczki gleby i powiększają powierzchnię absorbcyjną korzenia. W tym mechanizmie woda wraz z