濃度陡度

被動吸收主要依靠順濃度陡度的擴散。由於細胞膜是一種差透性膜（也稱半透膜），原生質內含有許多可以解離的大分子，它們不能擴散到細胞膜外，因此是固定離子。這樣，根據杜南平衡的原理，在細胞內就可以積累比外界溶液高許多倍的離子濃度。這一過程的推動力，可來自化學勢差；也可來自電勢差。能斯脫電勢是平衡狀態下維持某些離子通過膜不對稱分布所需的電勢差。當細胞內部與外界環境相比較呈負電性時，某些陽離子可以濃聚於細胞內，而無須作功。根據能斯脫公式的計算，-118毫伏的電勢差可抵消100倍的濃度逆差。因此，負電荷占優勢的根細胞，即使無機陽離子在內部的濃度高於介質中的濃度，淨物理推力仍然是向內的，從而無須消耗能量即可使這些離子被吸收。陰離子的情況正好相反，所以在大多數的情況下它們進入細胞質要靠主動吸收。

基本介紹

• 中文名：濃度陡度
• 外文名：concentration gradient
• 學科：植物生理

短距離運輸

細胞內部的物質交換可以通過擴散進行。原生質的流動加速了物質交換，但是細胞膜對於共質體的細胞質與質外體的細胞壁之間的運輸是一障礙，物質必須通過跨膜運輸才能在共質體與質外體之間來往。
1、跨膜運輸：細胞膜是由脂類組成的雙分子層，其間鑲嵌著少量蛋白質類物質，還有許多小孔。溶於脂肪的有機分子易於通過細胞膜，不溶於脂肪的無機離子和其他極性分子只能從膜的小孔中通過。其通過的速率取決於分子的大小，分子越大越難通過。這種靠擴散的跨膜運輸，由高濃度的一側向低濃度的一側進行。速率與濃度差成正比，不需要代謝能推動，稱為被動運輸。有些物質如K+，是由處在膜上的H+K+ATP酶推動，可以由低濃度的一側向高濃度的一側運輸。這種逆濃度陡度的運輸要消耗代謝能，稱為主動運輸。還有一種跨膜運輸方式，是當細胞膜接觸到某些顆粒時，胞膜在接觸部位發生內陷，然後內陷袋口合攏，形成小囊泡，囊泡向內移動，把顆粒帶入細胞質。細胞質的內含物也可以通過同樣的方式送出細胞質以外。細胞壁的加厚，腺細胞向外的分泌，都是通過這種方式實現的。
2、細胞間運輸：共質體各細胞間可以通過胞間連絲進行物質交換。胞間連絲不是簡單的管道，其中有結構性物質，對細胞間物質的通過有控制作用。通常離子和小的有機物分子可以從中通過。在有些植物組織的幼嫩和衰老時期，也有大分子物質如局部解體了的細胞核及原生質通過。
細胞內的水分和可溶性物質跨過胞膜輸出到質外體後，可以再跨膜進入別的細胞。質外體對水分和其中的無機養料通過的阻力比共質體的小，所以水分和無機養料以這種方式進行長距離運輸。

長距離運輸

物質通過共質體的胞間連絲的運輸和水分等通過質外體的細胞壁內孔隙的流動，阻力都很大，因而速度很小，不足以應付長距離運輸的需要。植物在演化中隨著體型的增大，逐步發展出一種專門的輸導組織——維管束。維管束由木質部和韌皮部兩大部分組成，分別屬於質外體和共質體。前者主要承擔水分及無機鹽的運輸；後者主要承擔有機物的運輸。
1、木質部運輸：木質部主要由導管或管胞組成。它們都是由已經死亡的，失去原生質的細胞連線而成的運輸管道，水分在其中流動通暢。水的流動方向是從水勢高處向水勢低處流動。白天葉片蒸騰失水，水勢下降，水從土壤中經根系和莖向葉片流動，形成蒸騰流。其速度可達每小時幾十米。
2、韌皮部運輸：韌皮部是高等植物輸送葉片中合成的有機物的通道。
共質體與質外體之外，植物體還有細胞間隙，是氣體（O2，CO2等）交換與運輸的主要通道。葉片中細胞間隙可占總容積的30%。污泥中生長的沼澤植物（如水稻）體內這種細胞間隙從葉經莖到根，形成連續的通道，可將氧氣從地上部輸送給根系，供呼吸之用。