钾运输potassium transport in plant

钾在植物体内从一个部位转移到其他部位的过程。钾不是植物细胞结构的组分，在植物体内钾以K⁺形态存在，很易运输。根吸收的K+从根运到地上部，参与植物体内的各种生理过程；地上部的K⁺也可运到根。钾在植物体内易于再利用。主要运输途径为木质部运输和韧皮部运输。
木质部运输 根系所吸收的K⁺从木质薄壁细胞分泌到木质部导管，通过导管运输到植株各部，从木质薄壁细胞分泌到导管是逆电化学势梯度进行，受代谢的控制。试验证明，在缺O₂条件下K⁺从木质薄壁细胞运入导管的速度减慢，供O₂后又可恢复。导管周围木质薄壁细胞质膜内有H⁺—ATP酶，可向导管泵出H⁺，使K⁺从木质薄壁细胞运入导管中（图）。逆电化学势梯度运输需要能量供应，能量由ATP提供。在H⁺—ATP酶作用下，使ATP水解，泵出H⁺到导管中，并启动K⁺/H⁺反向运输，使K⁺进入根部导管；进入导管后靠根压及蒸腾拉力的作用，随蒸腾流向地上部运输，到地上部后，地上部组织即从木质部导管液中吸取K⁺，可以通过木质薄壁细胞质膜内的K⁺—选择性通道(K⁺-selective channel)，亦可通过H⁺—ATP酶所启动的K⁺/H⁺共运输，使K⁺运入地上部组织例入叶中。

根吸收的K⁺沿木质部导管向地上部运输示意图CP为皮层薄壁细胞；XP为木质薄壁细胞
(A. H. de Boer等，1989)

K⁺在木质部导管内运输途径中，可以转移到周围木质薄壁细胞，同时木质薄壁细胞内的K⁺也可运到导管中。木质部运输和韧皮部运输之间也可交流。
韧皮部运输 K⁺是韧皮部筛管液中含量最高的阳离子。筛管液中高浓度的K+随糖分运输流大量的流动。筛管细胞质膜中亦有H⁺-ATP酶，它从筛管细胞泵出H⁺，启动H⁺—蔗糖共运输；在H⁺外流的同时，K+被吸收到筛管。通常通过韧皮部运到需要大量碳水化合物的正在生长的地上部分、根或贮藏器官的主要成分是蔗糖，但也有高浓度的K⁺,K⁺的功能可能有以下几方面：❶促进韧皮部运输。K⁺对韧皮部运输的促进作用主要是由于其在合成代谢中的功能。K⁺促进蔗糖合成，蔗糖是碳水化合物运输的主要形式；K⁺也促进淀粉及蛋白质合成，故促进从源运到库的糖分及氨基酸的利用，因而促进同化物从源到库的运输。此外，K⁺沿着韧皮部运输途径调节膨压，也促进溶质在筛管中运输；
❷阴阳离子电荷平衡和促进根对NO-3的吸收。根吸收的NO-3从根通过木质部导管运往地上部枝叶以及枝叶中形成的苹果酸阴离子通过韧皮部运到根的过程中，K⁺都作为这些阴离子的反离子(coun-terion)，平衡其电荷；苹果酸在根内氧化脱羧形成的HCO-3释放到土壤溶液中，又与NO-3交换，使根吸收NO-3;
❸在有效钾的供应不足或在植物发育后期时，钾的再利用对维持营养生长或供应生殖生长所需的钾有重要作用。