Какие свойства клетки проявляются при колпачковом плазмолизе
Колпачковый плазмолиз обнаруживает первый тип проницаемости цитоплазмы, когда проникшее вещество связывается самой цитоплазмой и не поступает в вакуоль.
Другой тип проницаемости цитоплазмы связан с проникновением вещества в вакуоль. Далеко не все растворы вызывают долго длящийся плазмолиз. Если плазмолизировать протопласт клетки раствором мочевины или глицерина, то сначала наблюдается плазмолиз. Затем плазмолиз сравнительно быстро заканчивается. Мочевина и глицерин быстро проникают внутрь вакуоли, увеличивают концентрацию клеточного сока, который начинает поглощать воду из окружающего раствора. При этом цитоплазма вновь подходит к стенкам клетки. Это явление получило название деплазмолиза, и такой плазмолиз называется временным.
Колпачковый плазмолиз в растворе роданистого калия
Проникновение вещества в вакуоли клетки можно наблюдать на примере действия красителя метиленового синего (водный раствор 1:5000) на какое-нибудь водное растение, например элодею. Краситель скопляется внутри вакуолей, и очень часто в них даже образуется осадок из красителя, связанного с дубильными веществами вакуолей.
Проницаемость цитоплазмы связана с активной жизнедеятельностью (дыханием) растения. Поступление веществ (солей или, вернее, их катионов и анионов) в цитоплазму идет за счет обмена их на ионы, выходящие из клетки. Это происходит таким образом, что образованные в процессе дыхания Н+ и НСОз (ионы угольной кислоты) выделяются в окружающий раствор, а на их место в цитоплазму поступают ионы калия и натрия вместо ионов водорода, а на место иона НСОз— соответственные анионы.
Не всегда вещества проникают в цитоплазму за счет ее активной жизнедеятельности. Дело в том, что поверхностные слои цитоплазмы богаты липидами, которые не образуют сплошной пленки на поверхности цитоплазмы, а чередуются с молекулами белков или вкраплены в белковый остов поверхностных слоев, т. е. на поверхности цитоплазмы образуется своеобразная мозаика из участков белков и липидов. Растворимые в липидах вещества (спирт, эфир, хлороформ и др.) очень легко проникают в цитоплазму.
Вода и соли, нерастворимые в липидах, проникают в цитоплазму через белковые слои.
Проницаемость цитоплазмы не остается постоянной в течение жизни растения, а меняется с возрастом, а также увеличивается при повышении температуры и интенсивности освещения.
Движение цитоплазмы. Одним из характерных свойств цитоплазмы является ее способность к движению. Движение цитоплазмы и находящихся в ней включений происходит как в постенном слое, так и в тяжах, связывающих ядро с цитоплазмой.
Скорость перемещения цитоплазмы в эпидермисе чешуи лука составляет примерно 5—7 м/с. На скорость движения Цитоплазмы влияют температура, свет и другие факторы. В одном из опытов движение цитоплазмы в клетках водного растения валлиснерии начиналось при температуре 1,25°С, шло с наибольшей интенсивностью при 38,5°С и останавливалось при 45°С.
Движение цитоплазмы играет большую роль в жизнедеятельности растительного организма, способствуя перемещению веществ из одной клетки в другую.
Вязкость — одно из важнейших свойств цитоплазмы. Она очень сильно колеблется в зависимости от вида растения, а также от фаз его развития. У некоторых растений вязкость цитоплазмы немного превышает вязкость воды, а у других достигает вязкости глицерина, превосходящего в этом отношении воду в 87 раз. Вязкость цитоплазмы тесно связана с обменом веществ: чем выше вязкость, тем обычно менее интенсивен обмен. У созревших семян цитоплазма переходит в студенистое состояние — гель. Высокая вязкость цитоплазмы способствует увеличению устойчивости растений к повышенной температуре.
- Главная
- Агрономия
- Проницаемость протоплазмы
Елена Голец20 Июнь 2017 3685
- Проницаемость протоплазмы — это способность протоплазмы поглощать определенные вещества из внешней среды и выделять некоторые вещества, содержащиеся в ней, во внешнюю среду.
Степень проницаемости протоплазмы
Протоплазма проницаема для различных веществ не в одинаковой степени. Вещество может пройти через плазмалемму, попасть в цитоплазму, но может быть задержано тонопластом.
Вещество может также пройти через всю толщу протоплазмы и попасть в клеточный сок. Как в первом, так и во втором случае вещество попадает в клетку и может принимать участие в ее обмене. В случае полной непроницаемости плазмалеммы вещество в клетку попасть не может.
Плазмолиз
Проникновение вещества в цитоплазму можно наблюдать на примере колпачкового плазмолиза, который получают, погружая срез эпидермиса лука в концентрированный раствор какой-либо соли калия.
Калий легко проходит через плазмалемму, но задерживается тонопластом, в результате чего получается плазмолиз. Под влиянием ионов калия, проникших в цитоплазму, она набухает и сосредоточивается на концах клетки в виде колпачков.
Колпачковый плазмолиз.
- — раствор KCl, проникающий через оболочку,
- — цитоплазма, разбухшая под влиянием калия,
- — вакуоль.
Проникновение вещества в клеточный сок можно наблюдать при погружении ткани в слабый раствор метиленового синего или нейтрального красного. Краски легко проходят через цитоплазму и окрашивают клеточный сок.
Одновалентные ионы калия вызывают гидратацию (обводнение) протоплазмы, и она делается более жидкой, а двухвалентные ионы оказывают противоположное действие, обезвоживая протоплазму. Такое различное действие ионов легко наблюдается при получении плазмолиза, форма и время получения которого зависят от плазмолитика — вещества, вызывающего плазмолиз.
Приготовленные срезы ткани выдерживают в слабых растворах изотонических солей калия или кальция в течение нескольких часов. После этого срезы ткани переносят в мольный раствор сахарозы и наблюдают под микроскопом момент наступления и форму плазмолиза.
1 — выпуклый плазмолиз; 2 — вогнутый плазмолиз.
Плазмолиз очень быстро наступает в клетках, выдержанных в растворе калийной соли, причем протоплазма отстает от оболочки, округляется и получается выпуклый плазмолиз (рис. 1). На срезах ткани, выдержанных в растворе кальциевой соли, плазмолиз наступает значительно позднее, при этом сгустившаяся под влиянием кальция протоплазма неравномерно отстает от оболочки.
Плазмолизированная протоплазма образует ряд вогнутых поверхностей (рис. 2), а в некоторых объектах это явление может быть выражено так резко, что говорят не о вогнутом, а о судорожном плазмолизе.
На проницаемость протоплазмы большое влияние оказывает температура: низкая температура понижает, а высокая увеличивает проницаемость.
Свет и аэрация также изменяют проницаемость протоплазмы в сторону ее повышения, поэтому на уплотненных почвах, где аэрация затруднена, поступление воды в растение замедлено. Проницаемость протоплазмы изменяется с возрастом клеток. Протоплазма молодых клеток менее проницаема. В старых клетках вследствие укрупнения коллоидных частиц проницаемость возрастает.
Поступление веществ в растительную клетку
Поступление веществ в растительную клетку из водных растворов происходит путем обменной адсорбции. При этом вещества сначала адсорбируются плазмалеммой, затем они передаются в цитоплазму, а иногда из нее и в клеточный сок.
Главную роль при поступлении веществ играет процесс дыхания, происходящий в клетке. Образующиеся в процессе дыхания ионы угольной кислоты Н+ и НСО3 обмениваются на катионы и анионы окружающего раствора.
Поступившие ионы связываются с белками протоплазмы, но эти соединения непрочны и могут распадаться. Освободившиеся катионы и анионы могут обмениваться на Н+ и НСО3 клеточного сока. Поступление ионов в клетку может продолжаться даже тогда, когда концентрация иона внутри клетки будет во много раз больше, чем вне клетки.
Протоплазма обладает избирательной способностью по отношению к ионам, близким по своим свойствам. Так, например, у водоросли валонии содержание калия в клетках во много раз больше, а натрия в 5—6 раз меньше, чем в окружающей ее воде.
С помощью меченых атомов было установлено, что в протоплазму могут поступать вещества, имеющие большие молекулы, например сахара, аминокислоты, некоторые белки и др.
Поступление веществ в клетку связано с активной деятельностью протоплазмы. На это указывает то обстоятельство, что избирательная проницаемость протоплазмы свойственна только живым клеткам.
Рейтинг: 5/5 — 1
голосов
Словарь ботанических терминов
— вид плазмолиза, при котором некоторые плазмолитики (KCNS) вызывают набухание слоя цитоплазмы и она наблюдается в виде колпачков на пузырьке вакуоли.
- ПЛАЗМОЛИЗ — отделение пристеночного слоя цитоплазмы от твёрдой оболочки растит, клетки. П.— явление, обратное тургору…
Биологический энциклопедический словарь
- плазмолиз — plasmolysis — .Oтделение пристеночного слоя цитоплазмы от твердой оболочки растительной клетки в гипертоническом по отношению к клеточному соку растворе…
Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь
- ВОГНУТЫЙ ПЛАЗМОЛИЗ — вид плазмолиза, когда наряду с участками, сильно сократившимися, имеются участки, сохраняющие непосредственный контакт с клеточными стенками, т. е. поверхность плазмолизированного протопласта имеет вид…
Словарь ботанических терминов
- ПЛАЗМОЛИЗ — уменьшение объема протопласта живой растительной клетки с последующим отставанием цитоплазмы от оболочки, наступающее под воздействием концентрированных растворов солей, Сахаров, глицерина и др. осмотически…
Словарь ботанических терминов
- СПАЗМАТИЧЕСКИЙ ПЛАЗМОЛИЗ — см. судорожный плазмолиз…
Словарь ботанических терминов
- СУДОРОЖНЫЙ ПЛАЗМОЛИЗ — плазмолиз, характеризующийся многочисленными тонкими цитоплазматическими тяжами, идущими от плазмолизированного протопласта к оболочке клетки, что свидетельствует о чрезвычайно высокой вязкости цитоплазмы…
Словарь ботанических терминов
- КОЛПАЧКОВЫЙ ОКОЛОЦВЕТНИК — околоцветник, у которого лепестки срастаются верхушками в виде колпачка …
Словарь ботанических терминов
- СТОЙКИЙ ПЛАЗМОЛИЗ — плазмолиз, длящийся часами и сутками, что свидетельствует о плохой проницаемости мембран цитоплазмы к ионам плазмолитика…
Словарь ботанических терминов
- плазмолиз — 1) потеря воды клеткой в гипертоническом растворе, сопровождающаяся отслоением протоплазмы от клеточной оболочки; 2) стадия цитолиза, заключающаяся в разжижении протоплазмы под влиянием протеолитических ферментов…
Большой медицинский словарь
- Плазмолиз — см. Клеточка…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- Плазмолиз — отставание Протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор . П. характерен главным образом для растительных клеток, имеющих прочную целлюлозную оболочку…
Большая Советская энциклопедия
- плазмолиз — …
Орфографический словарь-справочник
- плазмолиз — плазмо́лиз отслаивание протопласта, гл. обр. растительных клеток, от клеточной стенки при воздействии на клетку гипертоническим раствором…
Словарь иностранных слов русского языка
- плазмолиз — …
Формы слова
«КОЛПАЧКОВЫЙ ПЛАЗМОЛИЗ» в книгах
плазмолиз это процесс сокращения или сокращения протоплазмы растительной клетки из-за потери воды в этой клетке.
Этот процесс является одним из результатов осмоса. Это происходит, когда концентрация внешней среды содержит большее количество растворенных молекул и меньше воды на единицу объема по сравнению с клеточной жидкостью.
Затем полупроницаемая мембрана позволяет молекулам воды свободно течь, увеличивая поток наружу, поэтому концентрация вакуоли должна равняться концентрации внешней среды, которая уменьшается из-за потери воды. Клеточная мембрана уменьшена и отделена от клеточной стенки.
Наконец, стенка клеточной мембраны отделяется, потому что клетка плазмолизуется. Если во время этого процесса растение не получает воды для заполнения вакуоли, чтобы клетка восстановила свой тургор, наиболее вероятно, что растение погибнет.
Что такое плазмолиз??
Анатомия клетки
Чтобы понять плазмолиз, необходимо предварительно обратиться к анатомии растительной клетки. Каждая клетка состоит из плазматической мембраны с цитоплазмой внутри и защищающей эту структуру клеточной стенки, состоящей в основном из целлюлозы.
Все основные части клетки работают вместе, чтобы сохранить растение активным. Вакуоль находится в цитоплазме, которая содержит воду в клетке растения.
Клетка или плазматическая мембрана отделяет внутреннюю часть клетки от стенки, обеспечивая прохождение молекул воды, ионов или некоторых частиц через мембрану и предотвращая прохождение других.
Молекулы воды перемещаются в и из клетки через клеточные мембраны. Этот поток является необходимым следствием, которое позволяет клеткам получать воду.
Когда клетки не получают достаточно воды, происходит плазмолиз, плазматическая мембрана и цитоплазма сжимаются и отделяются от клеточной стенки, вызывая сокращение всего растения.
Фазы плазмолиза
Увядание растений, наблюдаемое в условиях нехватки воды, свидетельствует о плазмолизе клеток. В плазмолизе три стадии: начинающийся плазмолиз, явный плазмолиз и окончательный плазмолиз.
1- начальный плазмоз
На начальной стадии плазмолиза обнаруживаются первые признаки усадки клеточного содержимого стенки. В тургидной клетке с достаточным количеством воды плазматическая мембрана сжимает клеточную стенку и полностью соприкасается с ней.
Когда эта клетка поддерживается в гипертоническом растворе, вода начинает выходить из клетки. Первоначально не будет никакого влияния на клеточную стенку. Но так как вода продолжает терять, клетка уменьшается в объеме.
Несмотря на это, плазматическая мембрана поддерживает контакт со стенкой клетки благодаря своей упругой способности. Поскольку выход воды продолжается, плазматическая мембрана достигает предела эластичности и разрывается от стенки клетки на концах, поддерживая контакт в других областях. Это первая стадия плазмолиза.
2- Очевидный плазмоз
На этом втором этапе клетка в гипертонических условиях продолжает терять воду во внешней среде и еще больше уменьшается в объеме. Плазматическая мембрана полностью отрывается от клеточной стенки и сжимается.
3- Финальный плазмоз
Поскольку экзосмос продолжается, сокращение клетки и цитоплазмы достигает минимального предела, и дополнительное сокращение в объеме невозможно.
Цитоплазма полностью отделена от клеточной стенки, достигает сферической формы и остается в центре клетки.
Типы плазмолиза
Исходя из окончательной формы цитоплазмы, окончательный плазмолиз делится на два типа: вогнутый плазмолиз и выпуклый плазмолиз.
Вогнутый плазмолиз
Во время вогнутого плазмолиза протоплазма и плазматическая мембрана сжимаются и отделяются от клеточной стенки из-за потери воды. Протоплазма становится протопластом, как только она начала отделяться от клеточной стенки.
Этот процесс может быть полностью изменен, если клетка помещена в гипотонический раствор, который заставит воду возвратиться в клетку.
Выпуклый плазмолиз
Выпуклый плазмолиз, с другой стороны, более серьезен. Когда клетка подвергается сложному плазмизу, плазматическая мембрана и протопласт теряют так много воды, что полностью отделяются от клеточной стенки.
Клеточная стенка разрушается в процессе, называемом циторозом. Выпуклый плазмолиз не может быть обращен вспять и вызывает разрушение клетки. По сути, это то, что происходит, когда растение увядает и умирает из-за недостатка воды.
Осмос, плазмолиз и тургения
Осмос — это прохождение воды через полупроницаемую мембрану из области, где вода имеет более высокую концентрацию (с меньшим количеством растворенных веществ), в область, где она имеет более низкую концентрацию (с большим количеством растворенных веществ).
В клетках полупроницаемой мембраной является клетка или плазматическая мембрана, которые обычно не видны. Однако, когда стенка и мембрана разделяются, клеточная мембрана становится видимой. Этот процесс является плазмолизом.
В своем обычном состоянии растительные клетки находятся в состоянии тургора. Благодаря тургору питательные растворы перемещаются между клетками, помогая растениям стоять прямо и предотвращая их провисание.
Плазмолиз и деплазмолиз
В лаборатории осмос можно испытать, поместив живую клетку в физиологический раствор, что приведет к перемещению клеточного сока. Концентрация воды внутри клетки будет выше, чем снаружи.
Следовательно, вода проходит через клеточную мембрану в соседнюю среду. Наконец, протоплазма отделяется от клетки и принимает сферическую форму, вызывая плазмолиз.
Когда плазмолизированная клетка помещается в гипотонический раствор (раствор, в котором концентрация растворенного вещества меньше клеточного сока), вода поступает в клетку из-за большей концентрации воды вне ее..
Затем клетка набухает и снова обретает тургор. Этот процесс, который заключается в восстановлении нормального тургора плазмолизированной клетки, известен как деплазмолиз.
ссылки
- С. Беккет. «Биология: современное введение». Издательство Оксфордского университета (1986), Англия.
- «Осмос» Восстановлен из: «Ячейка: фундаментальная единица» по адресу: sites.google.com.
- «Плазмолиз» в кн .: Биологический словарь. Получено с: biologydictionary.net.
- «Плазмолиз» (июнь 2016 г.) в: Byj’s byjus.com.
- Бхавья, «Что такое плазмолиз?» В кн .: Консервантные статьи. Получено с: preservearticles.com.
- Штадельманн «Плазмолиз и деплазмолиз». Методы в энзимологии. Том 174, 1989 Эд. Эльвесье. Доступна онлайн 29 ноября 2003 г. Наука Прямая Извлечена из: sciencedirect.com.
- Штадельманн «Глава 7 Оценка мутности, плазмолиза и деплазмолиза растительных клеток» в: Методы клеточной биологии, том 2 Получено с: sciencedirect.com.
- Мюллер. «Плазмолиз» в кн .: Лабораторное руководство по физиологии растений IICA Biblioteca Venezuela. Получено с: books.google.es.