Plazmoliza to proces osmotyczny w komórkach roślin, grzybów i bakterii, związany z ich odwodnieniem i wycofaniem się płynnej cytoplazmy z wewnętrznej powierzchni błony komórkowej z tworzeniem się ubytków. Jest to możliwe dzięki obecności ściany komórkowej, która zapewnia sztywną ramę zewnętrzną. Deplazmoliza to proces odwrotny, czyli przywracanie pierwotnego kształtu komórki wraz ze spadkiem ciśnienia osmotycznego w płynie pozakomórkowym.
Pochodzenie plazmolizy i deplazmolizy
Plazmoliza zachodzi w komórkach grzybów, roślin i bakterii, które mają silną ścianę komórkową. Gdy znajdują się w roztworze hipertonicznym, w którym stężenie elektrolitów jest większe niż w cytoplazmie, woda jest uwalniana do przestrzeni międzykomórkowej. W zależności od stopnia odwodnienia plazmolizę komórkową dzieli się na kątową z minimalnym cofaniem cytoplazmy, wklęsłą, konwulsyjną, czapeczkową i wypukłą.
Podatność na częściową deplazmolizęwszystkie te warianty plazmolizy, ale pełną żywotność komórek można przywrócić tylko w przypadku konwulsyjnej, kątowej, wklęsłej plazmolizy, ponieważ rozwija się ona na małą skalę lub nie prowadzi do uszkodzenia struktur wewnątrzkomórkowych. Plazmoliza wypukła jest procesem całkowicie nieodwracalnym. Częściowo przypomina wariant konwulsyjny, ale ten ostatni jest często odwracalny.
Zjawiska osmotyczne w komórce
Zjawiska takie jak plazmoliza i deplazmoliza są wzajemnie przeciwstawne. Plazmoliza to skurcz komórki w roztworze hipertonicznym. Deplazmoliza to przywrócenie pierwotnego kształtu i rozmiaru komórki, która wcześniej przeszła plazmolizę. Plazmoliza to zjawisko osmotyczne, które występuje w komórkach roślinnych i bakteryjnych, a także w komórkach grzybów.
Ważnym warunkiem jego rozwoju jest obecność ściany komórkowej, sztywnej ramy, która zapewnia stały kształt i rozmiar. W nich zjawisko to można opisać jako proces marszczenia się środowiska wewnętrznego komórki na skutek uwolnienia płynu do przestrzeni międzykomórkowej i tworzenia wnęk między cofniętą cytoplazmą a błoną komórkową. Oznacza to, że mobilna cytoplazma, tracąc płyn, kurczy się i uwalnia wnęki między błoną komórkową a jej środowiskiem wewnętrznym.
Przykład domowy plazmolizy i deplazmolizy
Plazmoliza komórek roślinnych, grzybów i bakterii jest procesem odwracalnym. Jednocześnie bakterie, których komórki mają ścianę komórkową, mogą znajdować się w tym stanie przez bardzo długi czas. Ale gdy znajdą się w sprzyjającym środowisku, są w stanie wyzdrowieć ikontynuuj swoje życie. Domowym przykładem plazmolizy i deplazmolizy jest przygotowanie dżemu. W roztworze o wysokim stężeniu cukru zachodzi plazmoliza. Zapewnia to bezpieczeństwo produktu przez długi czas, ponieważ bakterie nie mogą wykonywać swojej życiowej aktywności.
W przypadku stosowania dżemu, gdy ciśnienie osmotyczne w roztworze spada, komórka bakteryjna staje się ponownie aktywna. Oznacza to, że ma miejsce takie zjawisko jak deplazmoliza - przywrócenie właściwości żelowo-zolowych cytoplazmy i normalnego funkcjonowania. Jeśli w roztworze znajduje się wystarczająca ilość patogennej mikroflory, może on wywołać chorobę zakaźną.
Zjawiska osmotyczne w komórkach zwierzęcych
Ekstremalną odmianą deplazmolizy komórek zwierzęcych jest hemoliza erytrocytów. Jest niszczony w roztworach hipotonicznych z powodu nadmiernego obrzęku. Ze względu na mniejsze stężenie elektrolitów na zewnątrz erytrocytów woda przepływa przez błonę do wewnątrz, aby wyrównać ciśnienie osmotyczne. Jednak ze względu na ograniczoną przestrzeń wewnętrzną komórki i jej małą pojemność dochodzi do pęknięcia błony i hemolizy. Komórka roślinna jest trwalsza dzięki obecności ściany komórkowej, dlatego jej pęcznienie często nie prowadzi do lizy. W pewnym momencie ciśnienie hydrostatyczne wewnątrz komórki wyrównuje się z ciśnieniem osmotycznym, co zatrzymuje dalszy przepływ wody do cytoplazmy.
W roztworach hipertonicznych w erytrocytach występuje zjawisko odwrotne – wodajest usuwany z cytoplazmy, a komórka kurczy się. Jednak w wysoko rozwiniętych organizmach wielokomórkowych granica działania osmotycznego jest bardzo niska. Dlatego komórka umiera częściej, ponieważ nie może pozostać żywotna przez długi czas w obecności bardzo lepkiej cytoplazmy. Co więcej, w ludzkim ciele każda komórka musi pełnić określone funkcje, a nie tylko istnieć. Komórka, która "nie działa" zostanie wyeliminowana przez makrofagi.
