Su, topraktan bitkiye ve bitkiden de atmosfere geçerken, çok çeşitli ortamalrda yolculuk yapar. Ayrıca suyun taşınma mekanizması ortamın tipine göre de değişiklik gösterir. Su moleküllerinin bitki zarlarından nasıl geçtikleri konusu yıllarca belirsizliğini korumuştur. Özellikle suyun bitki hücrelerine difüzyonunun, yalnızca plazma zarının çift lipid tabakasından mı olduğu, yoksa protein kaplı porların da bu işlemde bir rollerinin bulunup bulunmadığı belirsizdir.

Bazı çalışmalar, suyun, doğrudan çift lipid tabakadan difüzyonunun, suyun zarda gözlenen hızda hareketi için yeterli olmadığını göstermiştir; ancak, mikroskobik porlardan difüzyona ilişkin kanıtlarda inandırıcı bulunmamıştır. Bu belirsizlik son yıllarda aquaporinlerin keşfi ile son bulmuştur. Aquaporinler zarda su seçici kanallar oluşturan intagrel zar proteinleridir (Şekil 1). Su, çift lipid tabakaya göre, bu kanallardan daha hızlı geçtiğinden, aquaporinler bitki hücrelerine suyun girişini kolaylaştırmaktadır. Bununla birlikte aquaporinler zardan suyun geçiş hızını değiştirse de, taşınımın yönünü ya da su geçişini etkileyen kuvveti değiştiremez.

Şekil 1. Aquaporinler hücre zarında bulunurlar.

Su sirkülasyonunun anahtar regülatörü aquaporinlerdir. Aquaporinler hücre zarında bulunur ve vücuda su taşınması için seçici olarak su geçirgendir. Toplamda, insanlarda 13 aquaporin tanımlanmıştır. Her dokuda spesifik bir aquaporin seti ifade edilir ve her aquaporin benzersiz özelliklere sahiptir ve benzersiz işlevler yerine getirir. Aquaporinlerin işlevi, yoğun araştırma konusudur. Aquaporinler, 1992 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nden Dr.Peter Agre (2003 yılında Nobel Kimya Ödülü sahibi) tarafından keşfedilmiştir.

Kaynaklar:

• Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Møller, Angus Murphy, Plant Physiology and Development, Sixth edition, Sinauer, 2014, 24-25
• Aquaporin