Plazmoliza

Plazmoliza je proces u kojem ćelije gube vodu u hipertoničnom rastvoru. Obrnuti proces, citoliza, može nastati ako je ćelija u hipotoničnom rastvoru, što je rezultat nižeg vanjskog osmotskog pritiska i neto dotoka vode u ćeliju. Kroz posmatranje plazmolize i deplazmolize, moguće je odrediti toničnost ćelijske okoline, kao i stopu rastvorenih molekula koje prelaze ćelijsku membranu.

Ćelije Rhoeo discolor, prije (vrh) i poslije (dno) plazmolize.

Turgidnost

Biljna ćelija u hipotoničnom rastvoru upija vodu putem osmoze, tako da povećana unutrašnja količina vode povećava pritisak proroplazme na ćelijski zid, stanje poznato kao turgor. Turgorski pritisak čini da biljne ćelije potiskuju jedne druge na isti način i to je glavni oblik podrške nedrvenastog biljnog tkiva. Ćelijski zidovi biljaka odolijevaju daljem unosu vode nakon određenog optrećenja, poznatog kao puni turgor. Ovo opterećenje sprečava pucanje ćelija kao što se događa kod životinjskih u istim uslovima. To je i razlog da biljke stoje uspravno. Bez turgorske napetosti ćelija, biljke bi padale pod sopstvenom težinom. Turgorski pritisak omogućava biljkama da ostanu čvrste i uspravne, a one koje su bez turgorovog pritiska (poznate kao mlitave) uvehnu. Turgorski pritisak ćelija počinje da opada samo kad nema vazdušnog prostora oko njih što na kraju dovodi do većeg osmotskog pritiska nego u ćeliji.^[1] Vakuoli igraju ulogu u turgorskom pritisku kada voda napusti ćeliju zbog hiperosmotičnih rastvora, koji sadrže rastvorene materije kao što su: manitol, sorbitol i saharoza.^[2]

Plazmoliza

Biljna ćelija u različitim uslovima.

Ako se nalazi u hipertoničnom rastvoru, ćelija gubi vodu i time turgorski pritisak dovodi do plasmolize: pritisak pada na mjestu gdje se protoplazma ćelije odmiče od njenog zida, ostavljajući praznine između ćelijskog zida i membrane, što izaziva skupljanje i gužvanje biljnih ćelija. Stalni pad pritiska na kraju dovodi do citorize – potpunog kolapsa ćelijskog zida. Biljke sa ćelijama u ovom stanju – uvehnu. Nakon plazmolize, jaz između ćelijskog zida i ćelijske membrane ispunjen je hipertonim rastvorom. To je zato što je rastvor koji okružuje ćelije hipertoničan, pa se odvija egzoosmoza i prostor između ćelijskog zida i citoplazme ispunjava se rastvorenim supstancama, a veći dio vode se ispušta, a time i koncentracija sadržaja ćelije postaje hipertonična. U biljkama postoje određeni mehanizmi za sprečavanje prevelikog gubitka vode, na isti način kao i viška unosa vode. Plazmoliza se može preokrenuti ako se ćelija nalazi u hipotoničnom rastvoru. Biljka zadržava vodu pomoću stoma, tako da se ne isušuje. Vosak također zadržava vodu u biljci. Ekvivalentni proces u životinjskim ćelijama naziva se krenacija.

Tekući sadržaj ćelije curi van zbog egzoosmoze. Ćelijska membrana povlači se i od ćelijskog zida (kod biljaka). Omotač kod većine životinjskih ćelija sastoji se od fosfolipidnog dvosloja (plazma membrana), a nemaju ćelijski zid, pa se u takvim uslovima smanjuju.

Plazmoliza se javlja samo u ekstremnim uslovima i rijetko se događa u prirodi. Ona se inducira u laboratoriji uranjanjem ćelija u jake otopine soli ili rastvor šećera (saharoze) da se izazove egzoosmoza, pri čemu se često koriste biljke roda Elodea ili epidermne ćelije luka. Ćelijski sok se oboji, tako da je proces jasno vidljiv. Za bojenje biljnih ćelija može se koristiti metilensko modrilo.

Plazmoliza je poznata uglavnom kao najčešće mežuranje ćelijskih membrana u hipertoničnom rastvoru i pod velikim pritiskom.

Postoje dvije vrste plazmolize: može biti ili konkavna ili konveksna. Konveksna plazmoliza je uvijek nepovratna, dok je konkavna obično reverzibilna.^[3] Tokom konkavne plazmolize, plazma membrana i priloženi protoplast djelimično se odvajaju od zida ćelije zbog polusferno zakrivljenih džepova prema unutra, koji nastaju između plazme membrane i ćelijskog zida. Tokom konveksne plasmolize, plazma membrana i priloženi protoplast udaljuju se potpuno od zida ćelije, sa krajevima plazme membrane u simetričnim, sferno zakrivljenim strukturama.^[4]

Također pogledajte

Reference

^ Munns, Rana (2010). Plants in Action. Australian Society of Plant Scientists.
^ Lang, Ingeborg (10. 9. 2014). "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants.
^ Lang, Ingeborg; Sassmann, Stefan; Schmidt, Brigitte; Komis, George (26. 11. 2014). "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants (jezik: engleski). 3 (4): 583–593. doi:10.3390/plants3040583. PMC 4844282. PMID 27135521.
^ Lang, Ingeborg; Sassmann, Stefan; Schmidt, Brigitte; Komis, George. "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants. Pristupljeno 10. 3. 2016.

Vanjski linkovi

[1] Munns, Rana (2010). Plants in Action. Australian Society of Plant Scientists.

[2] Lang, Ingeborg (10. 9. 2014). "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants.

[3] Lang, Ingeborg; Sassmann, Stefan; Schmidt, Brigitte; Komis, George (26. 11. 2014). "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants (jezik: engleski). 3 (4): 583–593. doi:10.3390/plants3040583. PMC 4844282. PMID 27135521.

[[1]-4] Lang, Ingeborg; Sassmann, Stefan; Schmidt, Brigitte; Komis, George. "Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond". Plants. Pristupljeno 10. 3. 2016.

[1]

[2]

[3]

[4]