Клетка "знает”, какие ионы и в каком количестве ей нужны.
В клеточную мембрану "вмонтированы" насосы и каналы, выносящие лишние и закачивающие необходимые ионы (естественно, с большими энергозатратами).
Яркую роль в формировании внутренней среды клеток играют ионы калия. Они предпочтительнее других ионов поглощаются клетками растений и накапливаются в них в больших концентрациях. Калий — осмотически активный элемент; он участвует в создании эластичного натяжения клеток (тургора).
Кроме того, благодаря ионам калия на поверхности клеточных мембран создается электрический заряд. Все взаимосвязано, однажды возникнув, трансмембранный потенциал влияет на движение других ионов, задавая схему поступления в клетку остальных веществ.
К+ распределен внутри клетки неравномерно; больше всего его накапливается в вакуолях. Для обеспечения такой неоднородности (градиента) опять нужны насосы, которые, расходуя энергию АТФ, закачивают не только в клетку, но и в вакуоль К+ в обмен на Н+. Такие насосы называются Н+/К+-АТФ-азы.
В клетки животных К+ поступает в обмен на Na+, а не на Н+. Для большинства растений натрий токсичен.
А вот у растений, обитающих на солевых болотах, в пустынях, на морском побережье, IС обменивается на Na+. К таким растениям относятся солерос, телескена, солянки. Всем известная столовая свекла родом с морского побережья.
Она сохранила способность расти на засоленных участках. Многие огородники знают эту особенность и поливают свеклу слегка подсоленной водой, чтобы получить прибавку в урожае.
Калий участвует в открывании устьиц. Как известно, стенки замыкающих (бобовидных) клеток устьиц в месте контакта очень толстые, жесткие и неспособны к растяжению. При освещении растений возникает сигнал, заставляющий К+ поступать в бобовидные клетки из окружающих клеток и межклеточного пространства. В результате бобовидные клетки растягиваются, устьица раскрываются. Степень открытия устьиц зависит от освещенности, влажности воздуха и уровня углекислого газа в тканях.
С помощью калия работают и моторные клетки листьев, обеспечивающие суточные движения, а также быстрые движения (например, у мимозы стыдливой), когда при прикосновении к растению его листья в считанные секунды опускаются. У хищного болотного растения росянки при участии ионов калия листья смыкаются над заползшими на них мошками.
Калий особенно необходим на начальных этапах роста: ведь упругие проростки легче преодолевают механические препятствия в почве.