Mangan (Mn) är ett viktigt mikronäringsämne för växter, involverat i olika fysiologiska processer som fotosyntes, andning och försvarsmekanismer mot miljöpåfrestningar. För att uppfylla dessa roller måste mangan transporteras effektivt från jorden, genom rötterna och in i olika växtvävnader och organeller. Här är en översikt över hur mangan tar sig dit det behöver gå i växter:

1. Upptag från marken:

– Mangan tas i första hand upp av växtrötter från jordlösningen.

– Rothår, som är specialiserade epidermala celler, spelar en avgörande roll för manganupptaget.

- Manganjoner (Mn2+) kommer in i rötterna genom specifika transportproteiner som finns på rotcellsmembranen.

2. Transport till Xylem:

– Väl inne i rotcellerna transporteras mangan till xylemkärlen som ansvarar för att transportera vatten och mineraler genom hela växten.

- Förflyttningen av mangan in i xylemet underlättas av olika transportmekanismer, inklusive jonbyte, kelering och aktiv transport.

3. Transpiration och rottryck:

- Transpiration, processen för vattenförlust genom bladen, skapar en negativ vattenpotentialgradient som hjälper till att dra vatten och lösta näringsämnen, inklusive mangan, upp på stammen.

- Rottrycket, genererat av den aktiva transporten av joner in i rötterna, bidrar också till att mangan förflyttas uppåt i växten.

4. Distribution till löv och andra vävnader:

- När xylemsaften som innehåller mangan når bladen, lastas den av i bladcellerna genom specialiserade strukturer som kallas hydatoder och stomata.

– Inom bladen distribueras mangan vidare till olika celltyper och organeller där det behövs.

– Floemtransport spelar också en roll för att omfördela mangan från äldre vävnader till yngre vävnader efter behov.

5. Intracellulär kompartmentalisering:

– Väl inne i växtcellerna delas mangan upp i specifika organeller, som kloroplaster och mitokondrier, där det deltar i olika metaboliska processer.

- Kloroplasthölje och mitokondriella membran innehåller specifika transportproteiner som reglerar förflyttningen av mangan in i dessa organeller.

6. Reglering av manganhomeostas:

– Växter har olika mekanismer för att upprätthålla manganhomeostas och förhindra toxicitet.

- Mangantransportörer och kelatorer hjälper till att kontrollera upptaget, translokationen och bindningen av mangan i växten.

- Överskott av mangan kan lagras i vakuoler eller komplexbindas med organiska syror för att minska dess toxiska effekter.

Att förstå mekanismerna för mangantransport i växter är avgörande för att optimera växtnäringen, förhindra näringsbrister eller toxiciteter och förbättra skördarna. Genom att säkerställa effektiv tillgång på mangan kan växter utföra viktiga fysiologiska processer och frodas under olika miljöförhållanden.