1。初期結合 :土壌溶液中の硝酸イオン(NO3-)は、最初に根の表皮細胞に遭遇します。これらの細胞には、硝酸トランスポーター1(NRT1)または血漿膜にある硝酸トランスポーターの取り込みシステムとして知られる特定の硝酸トランスポーターが含まれています。
2。シムポートメカニズム :NRT1トランスポーターは、硝酸イオンとプロトン(H+)の根の表皮細胞に誘惑する協会を仲介します。これは、硝酸イオンの動きが陽子の動きと結びついており、両方が膜を同時に移動できることを意味します。
3。エネルギー依存性 :Symportメカニズムには、ATPの形のエネルギーが必要です。 ATPの加水分解は、濃度勾配に対する硝酸イオンの取り込みを駆動するために必要なエネルギーを提供します。つまり、土壌溶液(濃度が少ない)から根細胞(より濃縮される)になります。
4。プロトンポンプ :根細胞原形質膜のプロトンポンプによって生成されたプロトン動機(PMF)は、シトラポートメカニズムに不可欠です。プロトンポンプは、ATP加水分解を使用して電気化学勾配を作成し、細胞の外側でH+の濃度が高くなります。この勾配は、H+の細胞への動きを駆動し、硝酸イオンをそれらに持ち込みます。
5。長距離輸送 :根の表皮細胞の内側に入ると、硝酸イオンは根の他の部分に、そして最終的には長距離輸送のプロセスを介してシュートに輸送できます。硝酸イオンは、水と鉱物の根から植物の上部まで水とミネラルを輸送する特殊な組織である木部容器を介して輸送されます。
6。規制 :硝酸イオンの取り込みは、土壌中の硝酸塩の利用可能性、植物の窒素需求、植物内の内部信号など、さまざまな要因によって厳しく調節されています。遺伝子発現や酵素活性の変化などの調節メカニズムは、プラントの生理学的ニーズを満たすために硝酸イオンの輸送を調整します。
硝酸塩輸送に関与する特定のタンパク質とメカニズムは、植物種ごとに異なる場合があることに注意することが重要です。全体として、このプロセスにより、植物は硝酸イオンにアクセスして利用できるようになります。これは、その成長と発達に不可欠です。