Co je symplastický a apoplastický transport látek uvnitř rostliny?
Aby rostlina mohla růst, musí dostat vodu, minerální látky i vyrobené cukry z místa, kde je přijala nebo vytvořila, do míst, kde je potřebuje - třeba do kořenových vlásků, listů nebo rostoucích pupenů. K tomuto přesunu látek z buňky do buňky slouží v zásadě dvě odlišné "cesty": symplastická a apoplastická. Pochopení rozdílu mezi nimi vysvětluje, jak rostlina řídí, co se kam dostane a co ne.
Co znamená symplast
Symplast je souvislý systém živých buněk propojených drobnými kanálky zvanými plazmodesmy - mikroskopickými otvory v buněčných stěnách, kterými prochází cytoplazma jedné buňky přímo do cytoplazmy sousední buňky. Látka, která se pohybuje symplastickou cestou, tak nikdy neopustí nitro živé buňky - putuje "tunely" skrz celou síť propojených buněk, jako by šla chodbami uvnitř jedné budovy.
Proč je to výhodné
Symplastický transport umožňuje rostlině přesně regulovat, co kam poputuje, protože cytoplazma buněk obsahuje transportní bílkoviny a může aktivně "vybírat", které látky přesune dál. Navíc je tato cesta relativně rychlá na krátké vzdálenosti a používá se typicky při pohybu cukrů z místa fotosyntézy do sítí floému nebo při komunikaci mezi buňkami vegetačního vrcholu.
Co znamená apoplast
Apoplast je naopak systém neživých, vodu propustných prostor mimo buněčné membrány - tedy buněčné stěny a mezibuněčné prostory. Látka putující apoplastickou cestou se pohybuje mimo cytoplazmu, "venku" kolem buněk, podobně jako voda prosakující houbou. Tato cesta je fyzikálně jednodušší a rychlejší na velké vzdálenosti, protože voda zde proudí hlavně díky transpiračnímu tahu (sání vznikajícímu odparem vody z listů) a nemusí překonávat odpor buněčných membrán.
Kde se apoplastický transport využívá nejvíc
Typickým příkladem je pohyb vody a v ní rozpuštěných minerálních látek z půdy přes kůru kořene směrem k cévním svazkům - voda zde většinou putuje právě buněčnými stěnami, dokud nenarazí na takzvaný endodermální pruh (Caspariho proužek), což je vrstva buněk s nepropustnou, voskovitou vložkou v buněčné stěně.
Proč rostlina potřebuje obě cesty zároveň
Caspariho proužek je klíčový právě proto, že "donutí" vodu a v ní rozpuštěné látky přejít z apoplastické cesty na symplastickou - voda musí protéct přes buněčnou membránu dovnitř buňky, kde si rostlina může chemicky "prohlédnout" a vyfiltrovat, co propustí dál směrem k cévním svazkům a následně do celé rostliny. Bez tohoto přechodu by kořen nemohl kontrolovat, jaké látky (včetně potenciálně škodlivých) se dostanou do vodivých pletiv.
Shrnutí rozdílu v praxi
- Symplastická cesta - uvnitř živých buněk, přes plazmodesmy, pomalejší ale regulovaná a selektivní.
- Apoplastická cesta - mimo buňky, přes buněčné stěny a mezibuněčné prostory, rychlejší ale méně selektivní.
- Obě cesty se v rostlinném těle často kombinují a přepínají podle toho, kde rostlina potřebuje rychlost, a kde naopak přesnou kontrolu nad tím, co se do pletiv dostane.
Co z toho plyne pro pěstitele
Pochopení těchto dvou transportních cest vysvětluje i některé praktické jevy - například proč listové hnojení (postřik živin přímo na listy) funguje jinak a často pomaleji než hnojení kořenové, nebo proč poškození kořenové kůry (třeba přerytím nebo mrazem) může rostlině znemožnit účinně filtrovat, co se dostává do jejích cév, a vést tak k příjmu nadbytku škodlivých solí z půdy.
Praktické důsledky pro pěstitele a zahradníky
Rozlišení symplastické a apoplastické cesty není jen teoretická biochemie - vysvětluje i řadu praktických jevů. Systémové herbicidy a hnojiva aplikovaná na listy (foliární hnojení) musí nejprve proniknout přes voskovitou kutikulu a poté putovat symplastickou cestou, protože jen tak se mohou dostat přes plazmodesmy až k růstovým vrcholům a kořenům - právě proto působí systémové přípravky pomaleji než kontaktní, ale zasáhnou celou rostlinu včetně míst, kam postřik přímo nedopadl.
Častá chyba při roubování
Při roubování ovocných stromů se úspěšnost srůstu podloží a roubu odvíjí právě od obnovení symplastického spojení mezi oběma pletivy - pokud se plazmodesmy mezi buňkami podložky a roubu nevytvoří, roub sice může zůstat chvíli zelený díky vodě z apoplastu, ale nikdy nesroste a dříve nebo později odumře. Zahradníci, kteří si tuto skutečnost neuvědomují, bývají zmateni, proč se zdánlivě dobře provedený roub po několika týdnech přesto neuchytil.
Guttace jako viditelný projev apoplastu
Kapky vody, které lze časně ráno vidět na okrajích listů trávy nebo jahodníku (guttace), jsou přímým důkazem fungování apoplastického kořenového tlaku - voda je do pletiv vháněna i v noci, kdy se průduchy zavírají a transpirace téměř ustává, a přebytek se pak musí vytlačit speciálními žlázkami na okraji listu. Jde o ukázku toho, jak rostlina kombinuje obě transportní cesty i v situacích, kdy by to člověk na první pohled nečekal.
