在涉及跨膜运输的题目中,我们常见到植物根部以主动运输的形式吸收无机盐,久而久之会给同学们造成一种错觉,即植物根部吸收无机盐都是耗能的。
实际上,在植物根部吸收矿质离子的第一阶段,采用的是一种不需要代谢能量的方式—离子交换。
其原理是,根部细胞质的蛋白质大分子和原生质膜都带负电荷,与阳离子(如H+等)结合。当根系浸在盐类或其他电解质溶液中,阳离子就进行交换吸附,把介质中的阳离子吸附到原生质膜表面上,而将原来结合的H+或K+等阳离子释放出来,此种交换吸附不需要代谢能量。
植物根部从土壤胶体中吸收盐类,有间接交换和直接交换两种方式吸收营养阳离子。如离体根吸收铵根离子,同时有H+、K+、Ca2+等离子被从根中交换出来,其中K+的量最多。这种交换过程不仅在根的细胞表面进行,也可能深人到细胞质内部。外界介质的PH 值也影响着植物根系对离子的交换吸附。