Page 235 -
P. 235
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ด้านการเกษตร เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว
(2) การดูดธาตุอาหารของโปรตีนช่องผ่าน ทิศทางการดูดธาตุอาหารจากนอกเซลล์
เข้าไปในเซลล์ เกิดขึ้นโดยไอออนเคลื่อนย้ายจากด้านนอกเซลล์ซึ่งมีศักย์เคมีไฟฟ้า (ค�านวณจากความ
เข้มข้นของไอออนและปริมาณของประจุไฟฟ้า) ของไอออนนั้นสูงกว่า ทางช่องผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไป
ภายในเซลล์ อันเป็นบริเวณที่มีศักย์เคมีไฟฟ้าต�่ากว่า กลไกการปิดและเปิดประตูของโปรตีนช่องผ่านจะ
ควบคุมการผ่านของธาตุอาหารทางช่องดังกล่าว
ลักษณะส�าคัญของการดูดธาตุอาหารของโปรตีนช่องผ่านมี 3 ประการ คือ (ก) อัตราการ
ดูดไอออนสูงมาก (ข) ไม่ค่อยมีความจ�าเพาะเจาะจงต่อชนิดของไอออนมากนัก ดังนั้นช่องผ่านประเภท
หนึ่งจึงยอมให้ไอออนประเภทอื่นผ่านได้บ้าง และ (ค) โปรตีนช่องผ่านท�าหน้าที่ดูดไอออนได้ดี เมื่อความ
เข้มข้นของไอออนนั้นในสารละลายดินสูง ซึ่งแสดงว่าพืชใช้กลไกการดูดธาตุอาหารด้วยโปรตีนช่องผ่าน
เมื่อต้องการสะสมธาตุอาหารให้ได้มากที่สุดในขณะที่ดินมีความอุดมสมบูรณ์ของธาตุนั้นสูง
การใส่ปุ๋ยเคมีที่ละลายง่ายลงไปในดิน ปุ๋ยจะแตกตัวในสารละลายดินเป็นไอออน เช่น ปุ๋ย
+
แอมโมเนียมซัลเฟต [(NH ) SO สูตรปุ๋ย 21-0-0] แตกตัวเป็นแอมโมเนียมไอออน (NH ) และซัลเฟต
4 2 4 4
2-
ไอออน (SO ) ท�าให้ความเข้มข้นของไอออนทั้งสองสูงขึ้น เป็นเหตุให้มีศักย์เคมีไฟฟ้าของไอออนนั้นสูงกว่า
4
ภายในเซลล์ กระตุ้นให้โปรตีนช่องผ่านเปิดช่องทาง และยอมให้ไอออนเหล่านั้นผ่านเยื่อเข้าไปในเซลล์
2) โปรตีนพาหะ
เยื่อหุ้มเซลล์มีโปรตีนพาหะที่จ�าเพาะเจาะจงอย่างมากต่อการขนส่งธาตุอาหารต่างๆ
ดังนั้นที่เยื่อหุ้มเซลล์จึงมีโปรตีนพาหะประเภทต่างๆ มากมาย
(1) ชนิดของโปรตีนพาหะ เยื่อหุ้มเซลล์มีโปรตีนพาหะ ส�าหรับการดูดไอออนของ
ธาตุอาหารทุกธาตุ เช่น มีโปรตีนพาหะส�าหรับดูดไนเทรต แอมโมเนียม โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม
ซัลเฟต และส�าหรับไอออนของจุลธาตุแต่ละชนิดเป็นการเฉพาะ
ที่พิเศษไปกว่านั้น คือ โปรตีนพาหะส�าหรับไอออนชนิดหนึ่งยังมีมากกว่าหนึ่งแบบ
ซึ่งท�าหน้าที่แตกต่างกันตามระดับความเข้มข้นของไอออนนั้นในสารละสาย ที่โปรตีนพาหะชนิดนั้นจะท�างาน
ได้ดี เช่น โปรตีนพาหะส�าหรับดูดโพแทสเซียมแบบที่หนึ่ง ดูดโพแทสเซียมได้ดีเมื่อมีไอออนนี้ในสารละลาย
ต�่ามาก ส่วนโปรตีนพาหะส�าหรับดูดโพแทสเซียมแบบที่สอง ดูดโพแทสเซียมได้ดีเมื่อมีไอออนนี้ในสารละลาย
สูงกว่าของแบบแรกหลายเท่า
(2) การดูดธาตุอาหารของโปรตีนพาหะ มีความจ�าเพาะสูงต่อชนิดของไอออนที่จะ
เคลื่อนย้ายผ่าน สามารถดูดธาตุอาหารจากด้านนอกของเยื่อซึ่งมีความเข้มข้นต�่ากว่า เข้ามาภายในเซลล์ที่
มีความเข้มข้นของธาตุนั้นสูงกว่าได้ โดยเซลล์ต้องใช้หลังงานที่มีอยู่เข้ามาสร้างสภาพศักย์เคมีไฟฟ้าให้เอื้อ
ต่อการดูดโดยกลไกนี้ โดยใช้ตัวสูบโปรตอนช่วยขับเคลื่อนโปรตอนให้ออกมานอกเซลล์ เพื่อปรับศักย์เคมี
ไฟฟ้าให้เหมาะสม
กลไกการเคลื่อนย้ายด้วยพาหะประกอบไปด้วยขั้นตอนส�าคัญ 4 ขั้นตอน คือ
(ก) โปรตีนจดจ�าจะต้องยอมให้ไอออนหรือโมเลกุลที่เข้ากันได้มาเกาะกับพาหะที่จุดเกาะ (ข) พาหะชักน�า
ดิน ธาตุอาหารและปุ๋ยข้าว หลักการธาตุอาหารพืช 231
