高等植物器官間物質的長距離運輸在維管系統中進行。水分、礦質元素和有機物質各有其主要的運輸通道，如導管、篩管等。水分和礦質元素主要由木質部的導管運輸。導管由一連串已失去原生質和細胞壁端壁的細胞空腔連接而成，是質外體的主要組成部分。
一方面是質外體和導管，另一方面是共質體和篩管，構成了植物體內物質運輸途徑的兩大網絡，分別承擔水分、礦物質和有機物質的運輸。但二者之間並不完全隔離。根部從土壤中吸收的水分和無機離子經由質外體向根的木質部進行橫向運輸時，由於內皮層有凱氏帶的阻礙，常要經過共質體，才能抵達導管。相反，葉肉細胞的光合產物除主要通過共質體外，也部分通過質外體移向篩管。
有機物質主要由韌皮部的篩管從有機物質的“源”向“庫”運輸。“源”通常指能進行光合作用的葉片“庫”指消耗光合產物的器官，包括正在生長中的營養體的尖端以及正在形成中的果實、塊莖等。
另外，在維管束中的導管和篩管之間，還摻雜着機械組織和包括形成層、轉移細胞和伴胞等在內的多種薄壁組織。被運輸的物質還常通過這些組織，從一個系統向另一個系統轉移。因而不同的運輸途徑常交錯發揮運輸作用。植物體內的縱向運輸的阻力比橫向運輸的阻力小。葉的光合產物一般主要供應同側器官。只有當縱向運輸受阻時，橫向運輸才加強。
細胞是植物體各部分的構成單位，是外面由膜包圍的相對獨立的系統。物質交換可以通過細胞膜的轉移和細胞間的運輸進行。高等植物由於具有由根、莖、葉所組成的高大軀體，單靠細胞間物質運輸不足以應付不同器官間的物質交換，它們在進化中發展形成輸送效率較高的通道維管系統，以進行體內的長距離運輸。
物質通過細胞膜的轉移，細胞膜由脂類物質組成，中間鑲嵌有少量蛋白質類物質，還有許多小孔。膜不僅使細胞內含物與外界分開，從而保持了自身成分的特點和穩定性，而且也是細胞內外進行有選擇的物質交換的通道。高分子顆粒以及帶有電荷的親水性強的分子通常都難於通過細胞膜。
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