Osmoza, Plazmoliza i Deplazmoliza: Definicje i Procesy
- Szczegóły
Transport przez błony biologiczne to kluczowy proces w funkcjonowaniu komórek. Zrozumienie mechanizmów transportu przez błony biologiczne jest kluczowe dla zrozumienia funkcjonowania komórek i całych organizmów. Transport przez błony biologiczne jest fundamentalnym procesem w funkcjonowaniu komórek.
Transport przez błony biologiczne
Wyróżniamy dwa główne typy transportu: bierny i czynny.Transport bierny obejmuje dyfuzję prostą i ułatwioną, podczas gdy transport czynny wymaga energii.Transport pęcherzykowy to kolejny ważny mechanizm transportu przez błony biologiczne. Fagocytoza - pobieranie większych cząstek, np. bakterii. Pinocytoza - pobieranie małych kropli pokarmów. Transport sprzężony to rodzaj transportu czynnego, w którym przemieszczanie jednej substancji jest zależne od transportu innej.
Rodzaje transportu
- Dyfuzja prosta - zachodzi bezpośrednio przez dwuwarstwę lipidową. Małe, niepolarne cząsteczki (np. O₂, CO₂) przenikają bez ograniczeń, podczas gdy małe, polarne cząsteczki (np.
- Dyfuzja ułatwiona - odbywa się z udziałem białek błonowych.
- Transport czynny - zachodzi z udziałem białek błonowych i wymaga energii.
Osmoza i jej rola
Woda jest rozpuszczalnikiem substancji, które są nierównomiernie rozmieszczone w organizmie. Dlatego w sąsiadujących komórkach może występować różne stężenie roztworów. Woda ma zdolność spontanicznego przemieszczania się zgodnie z gradientem potencjałów wody przez błony półprzepuszczalne, takie jak plazmalemma i tonoplast. Ruch wody odbywa się zawsze z roztworu o niższym stężeniu rozpuszczonej substancji (roztwór hipotoniczny) do roztworu o stężeniu wyższym (hipertoniczny).
Zjawisko to nosi nazwę osmozy, a jego celem jest wyrównanie stężenia w obu roztworach, tak aby znalazły się one w tzw. równowadze osmotycznej (roztwory izotoniczne). W osmozie ważną rolę odgrywają substancje osmotycznie czynne, m.in. aminokwasy, cukry, alkohole wielowodorotlenowe oraz jony K+, które zwiększają stężenie roztworu i wymuszają osmotyczny przepływ wody do niego. Ich zawartość w komórce pozwala więc na utrzymanie jej turgoru oraz zmniejsza podatność na plazmolizę.
Plazmoliza
W komórkach zwierzęcych i roślinnych obserwujemy zjawiska plazmolizy i deplazmolizy. Plazmoliza występuje, gdy komórka znajduje się w roztworze hipertonicznym i oddaje wodę, kurczą się. Plazmoliza zachodzi w komórkach roślinnych umieszczonych w roztworach hipertonicznych. Proces ten polega na osmotycznym przemieszczaniu się wody przez błony półprzepuszczalne z wnętrza komórki do środowiska. W wyniku plazmolizy maleje objętość wakuoli, a następnie objętość komórki i zmniejsza się ciśnienie turgorowe. Kiedy ściana komórkowa nie może już ulec zmniejszeniu, dochodzi do odstawania protoplastu od ściany komórkowej.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Zjawisko plazmolizy dotyczy komórek, które mają ścianę komórkową. Nie zachodzi w komórkach zwierząt, otoczonych jedynie błoną komórkową. Komórki te po umieszczeniu w roztworze hipertonicznym kurczą się i ostatecznie rozpadają na skutek osmotycznego wypływu z nich wody. Komórki zwierzęce umieszczone w roztworze hipotonicznym pobierają osmotycznie wodę, co prowadzi do ich pęcznienia i ostatecznie do pęknięcia.
Deplazmoliza
Deplazmoliza jest procesem odwrotnym do plazmolizy. Zachodzi osmotycznie przez błony półprzepuszczalne w komórkach roślinnych, w których zaszła plazmoliza, po znalezieniu się w roztworze hipotonicznym, z którego woda przemieszcza się do wnętrza komórki. W wyniku deplazmolizy ciśnienie turgorowe oraz objętość wakuoli i komórek rosną. Kiedy stężenie substancji rozpuszczonej w komórce jest takie samo jak w środowisku zewnętrznym, przepływ wody w obydwu kierunkach równoważy się. Warunkiem wystąpienia procesu deplazmolizy jest zachowanie żywotności przez protoplast komórki. Jeśli komórka roślinna zostanie umieszczona w roztworze o zbyt wysokim stężeniu substancji osmotycznie czynnej, dochodzi do jej śmierci i deplazmoliza nie jest możliwa na skutek nieodwracalnego uszkodzenia błony komórkowej.
Cechy porównawcze plazmolizy i deplazmolizy
Poniższa tabela przedstawia cechy porównawcze plazmolizy i deplazmolizy:
| PLAZMOLIZA | DEPLAZMOLIZA | |
|---|---|---|
| Komórka umieszczona w roztworze | hipertonicznym | hipotonicznym |
| Objętość wakuol i komórki | maleje | rośnie |
| Turgor | maleje | rośnie |
Zjawisko plazmolizy i deplazmolizy występuje także w warunkach fizjologicznych a nie jedynie eksperymentalnych. Niektóre komórki roślinne np. włośniki przenikając między cząsteczkami gleby o różnej dostępności wody, są ciągle w stanie plazmolizy lub deplazmolizy. Protoplasty komórek roślinnych regulują aktywnie swoją objętość w zmiennych warunkach osmotycznych środowiska.
Przeczytaj także: Analiza dzbanków filtrujących wodę z RO
Przeczytaj także: Vontron w Akwarystyce: Opinie Użytkowników
tags: #osmoza #plazmoliza #deplazmoliza #definicje #procesy
