Le zinc est également étroitement lié à la synthèse des protéines. Lorsque les plantes synthétisent des protéines, elles ne se contentent pas de construire leur structure, mais aussi les éléments fonctionnels de leurs cellules : protéines de transport, protéines protectrices et enzymes. Une plante carencée en zinc peut sembler avoir suffisamment d'azote, mais elle est néanmoins incapable de le convertir en toutes les protéines nécessaires à sa croissance. C'est pourquoi une carence en zinc peut se manifester par des tiges faibles, des feuilles petites et une reprise lente après la taille ou la transplantation.
L'un des rôles les plus importants du zinc est la régulation hormonale, notamment au niveau des points de croissance. Les plantes utilisent des hormones de croissance pour contrôler la vitesse de division cellulaire, l'allongement des cellules et la forme des feuilles et des pousses. En cas de carence en zinc, l'équilibre hormonal de la plante est perturbé, ce qui se traduit souvent par des entre-nœuds raccourcis (espacement réduit entre les nœuds), une croissance en rosette (feuilles groupées) et des feuilles plus petites que la normale. C'est un signe classique de carence en zinc : la plante dispose de nutriments, mais sa croissance est altérée.
Ce lien hormonal explique en grande partie pourquoi le zinc se distingue des autres micronutriments. Les carences en fer se manifestent souvent par un jaunissement, car le fer est étroitement lié à la fonction de la chlorophylle et au mouvement des électrons lors de la photosynthèse. Les carences en manganèse peuvent se traduire par une chlorose avec des mouchetures, car le manganèse est impliqué dans des réactions spécifiques du photosystème. Le zinc, quant à lui, est particulier car il est fortement lié à la structuration de la croissance et à la formation de nouveaux tissus. Une carence en zinc ne se traduit pas par un simple changement de couleur, mais plutôt par des anomalies de forme, de taille et de développement des nouvelles pousses. La plante semble essayer de pousser, mais elle n'y parvient pas correctement.
Le zinc contribue également à l'intégrité des membranes et à la tolérance au stress. Les membranes cellulaires des plantes contrôlent les échanges entre l'intérieur et l'extérieur des cellules et protègent leur équilibre chimique interne des variations extérieures. Lorsque le taux de zinc est suffisant, les plantes supportent généralement mieux la chaleur, l'intensité lumineuse, un léger stress hydrique et le stress quotidien. En cas de carence en zinc, les feuilles deviennent plus sensibles et les plantes ont plus de mal à se remettre d'un stress. Ce phénomène n'est pas toujours visible immédiatement, mais se manifeste à terme par un ralentissement de la croissance, une baisse de la vigueur générale et une plante qui « prend du retard », même dans des conditions environnementales favorables.