D- H+ A→ H A
4. Sự hấp thụ khoáng ở thực vật
4.1.1. Cơ chế hút khoáng bị động
Là sự vận chuyển các ion theo chiều gradien nồng độ (sự chênh lệch nồng độ), không cần tiêu hao năng lượng ATP từ hô hấp, hấp thu không có sự chọn lọc.
Các ion được vận chuyển qua màng nhờ các protein vận chuyển. Khi nồng độ của các ion tích điện trong đất nhiều hơn so với trong rễ cây, các kênh ion và các protein có thể đẩy chúng vào trong cây bởi sự khuếch tán xúc tiến. Đó là sự hấp thu thụ động.
+ Cơ chế khuếch tán:
Khuếch tán (KT) là sự xâm nhập một chất nào đó theo gradient nồng độ. Tốc độ khuếch tán (V) được xác định theo công thức:
Const: Hằng số khuếch tán K: Hệ số khuếch tán
M: Khối lượng mol chất khuếch tán Ctrong: Nồng độ bên trong
Cngoài: Nồng độ bên ngoài
Phân tử chất khuếch tán càng nhỏ càng dễ hoà tan. Sự xâm nhập các chất bằng cách khuếch tán mang tính thụ động, kết quả dẫn đến cân bằng nồng độ trong - ngoài tế bào.
+ Cơ chế khuếch tán có xúc tác.
Là sự khuếch tán được làm dễ dàng hơn. Kiểu này không ngược gradient nồng độ và cũng không tiêu tốn năng lượng. Quá trình này mang đặc tính enzym. Sự thuận lợi trong khuếch tán là nhờ các ionphor và kênh ion trên màng.
* Ionophor: là các chất có tác dụng vận chuyển cation một cách chọn lọc. Ionophor điển hình là Valinomycin có cấu trúc gồm Lactat-Valin-isohydratvaleriat- Valin kết hợp lại thành một vòng, các nhóm ghét nước quay ra ngoài, các nguyên tử oxy quay vào trong tạo một vùng điện tích âm (-) dễ dàng hút các cation và gắn chúng vào các nguyên tử oxy. Các phân tử ionophor có tính ưa lipit nên dễ dàng xuyên qua màng, đưa các cation vào trong. Do tế bào chất tích điện âm nên sau khi được vận chuyển vào, các cation dễ dàng tách ra.
Bản chất của hình thức này cũng là vận chuyển thụ động.
* Kênh ion: Những nghiên cứu gần đây cho thấy, các kênh ion vận chuyển các chất qua màng tế bào có tầm quan trọng hơn các ionophor bởi tốc độ vận chuyển nhanh hơn nhiều lần. Nếu như ionophor vận chuyển 104 ion/giây thì kênh ion vận chuyển được 106 ion/giây. Trên màng tế bào có nhiều loại kênh ion để vận chuyển các ion khác nhau vào và ra khỏi tế bào. Mỗi một tế bào có khoảng 103 kênh.