Il manganese (Mn) è un micronutriente essenziale per le piante, coinvolto in diversi processi fisiologici come la fotosintesi, la respirazione e i meccanismi di difesa dagli stress ambientali. Per svolgere questi ruoli, il manganese deve essere trasportato in modo efficiente dal suolo, attraverso le radici e nei diversi tessuti e organelli vegetali. Ecco una panoramica di come il manganese arriva dove deve andare nelle piante:

1. Assorbimento dal suolo:

- Il manganese viene assorbito principalmente dalle radici delle piante dalla soluzione del terreno.

- I peli radicali, che sono cellule epidermiche specializzate, svolgono un ruolo cruciale nell'assorbimento del manganese.

- Gli ioni manganese (Mn2+) entrano nelle radici attraverso specifiche proteine ​​di trasporto situate sulle membrane cellulari delle radici.

2. Trasporto allo Xilema:

- Una volta all'interno delle cellule radicali, il manganese viene trasportato nei vasi xilematici, responsabili del trasporto dell'acqua e dei minerali in tutta la pianta.

- Il movimento del manganese nello xilema è facilitato da vari meccanismi di trasporto, tra cui lo scambio ionico, la chelazione e il trasporto attivo.

3. Traspirazione e pressione radicale:

- La traspirazione, il processo di perdita d'acqua attraverso le foglie, crea un gradiente di potenziale idrico negativo che aiuta a trascinare l'acqua e i nutrienti disciolti, incluso il manganese, lungo lo stelo.

- Anche la pressione radicale, generata dal trasporto attivo degli ioni nelle radici, contribuisce al movimento del manganese verso l'alto nella pianta.

4. Distribuzione alle foglie e ad altri tessuti:

- Quando la linfa xilematica contenente manganese raggiunge le foglie, viene scaricata nelle cellule fogliari attraverso strutture specializzate chiamate idatodi e stomi.

- All'interno delle foglie, il manganese viene ulteriormente distribuito ai vari tipi di cellule e organelli dove è richiesto.

- Il trasporto del floema svolge anche un ruolo nella ridistribuzione del manganese dai tessuti più vecchi a quelli più giovani, secondo necessità.

5. Compartimentalizzazione intracellulare:

- Una volta all'interno delle cellule vegetali, il manganese viene suddiviso in compartimenti in organelli specifici, come i cloroplasti e i mitocondri, dove partecipa a vari processi metabolici.

- L'involucro del cloroplasto e le membrane mitocondriali contengono specifiche proteine ​​di trasporto che regolano il movimento del manganese in questi organelli.

6. Regolazione dell'omeostasi del manganese:

- Le piante hanno vari meccanismi per mantenere l'omeostasi del manganese e prevenire la tossicità.

- I trasportatori e i chelanti del manganese aiutano a controllare l'assorbimento, la traslocazione e il sequestro del manganese all'interno della pianta.

- Il manganese in eccesso può essere immagazzinato in vacuoli o complessato con acidi organici per ridurne gli effetti tossici.

Comprendere i meccanismi di trasporto del manganese nelle piante è fondamentale per ottimizzare la nutrizione delle piante, prevenire carenze o tossicità nutrizionali e migliorare i raccolti. Garantendo un'efficiente disponibilità di manganese, le piante possono svolgere processi fisiologici essenziali e prosperare in varie condizioni ambientali.