Assimilation de l'eau et des minéraux

L’eau représente plus de 80 % de la masse de la plupart des plantes. Elle est essentielle pour la photosynthèse, le métabolisme,et le transport de nutriments et d’autres molécules. Les nutriments inorganiques sont également essentiels à la croissance des planteset la reproduction. Par exemple, l’azote est un élément de basepour les biomolécules clés, comme les acides aminés,alors que le potassium est essentiel pour l’ouvertureet la fermeture des stomates. Comment les plantes absorbent-elles de manière fiable les nutriments et les grandes quantitésd’eau ?La plupart des plantes acquièrent de l’eau et des minérauxde la terre dans laquelle ils sont enracinés. Les racines des plantes libèrent des ions d’hydrogène et du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone réagit avec l’eau,formant un anion bicarbonate, et des ions hydrogène supplémentaires. Les ions hydrogène se lient au sol chargé négativementde particules, qui libèrent positivementdes ions chargés, comme le potassium, dans la solution du sol. Ce processus est appelé “échange de cations”. et rend les nutriments disponibles pour la plante. L’architecture des racines et les schémas de ramificationsont essentielles pour une absorption efficace de l’eau et des nutriments. Par exemple, la couche extérieure des cellulesqui est en contact avec le sol forme de minuscules poils de racine. Ces cellules spécialisées ont une grande surfacequi absorbe l’eau par des processus actifs et passifs. Par exemple, l’eau et les nutriments dissouspeut se diffuser passivement dans l’apoplaste,qui comprend toutes les parois cellulaires et les espaces entre les cellules. L’espace à l’intérieur de la membrane cellulaireest appelé le symplast. L’eau entre dans le symplaste et l’osmosevia à travers la membranede la cellule, tandis que les nutriments sont absorbés par un transport actif. Une fois l’eau et les minéraux entrés dans le symplaste,ils se déplacent librement vers le centre de la racinepar des connexions de cellule à cellule. Eau et nutriments dans l’apoplasme,sont cependant bloqués à l’entrée de la stèlepar les bandes Casparian. Les bandes Casparian sont des couches de subérine imperméables à l’eaudans les cellules de l’endoderme, qui entoure la stèle. Ces structures bloquent le passaged’éléments potentiellement indésirables ou toxiques. Afin d’entrer au centre de la racine,tous les solutions doivent traverser une membrane plasmique. Une fois qu’ils pénètrent dans la dernière eau et les nutrimentsentrer dans la stèle, qui les distribuedans toute la plante pour remplir leurs rôles essentiels.