Плазмолиз (судорожный, выпуклый, колпачковый, временный), деплазмолиз. Проницаемость протоплазмы

К важным свойствам растительной клетки относится, прежде всего, проницаемость протоплазмы.

Проницаемостью прото­плазмы называют ее способность поглощать те или иные вещества из окружающей среды и, наоборот, выделять ряд веществ в среду.

Вода, заполняя вакуоли клеточного сока, прижимает протоплазму к стенкам клетки. Оболочка клеток благодаря эластичности растягивается, но, обладая упругостью, стремится сжаться. Это давление растянутой обо­лочки на содержимое клетки называют тургорным давлением, а состояние напряжения клетки — тургором.

В результате тургорного давления растение не поникает. Тургор обес­печивает растению необходимое натяжение тканей Молодые части расте­ний, еще не развившие механических тканей, укрепляются лишь благодаря тургору.

Если мы поместим клетку в крепкий раствор тростникового сахара или поваренной соли, превышающий концентрацию солей в клетке, вода будет выходить из клетки, протоплазма отстанет от клеточных стенок и соберется комочком внутри клетки. Произойдет плазмолиз (рис. 25). При отхождении протоплазмы от стенок клетки она образует вогнутую поверхность (вогнутый, или судорожный, плазмолиз), которая затем (че­рез 15—30 минут) переходит в выпуклую форму (выпуклый плаз­молиз).

Рис. 25. Стадии плазмоли­за в листочках мха: в верхней правой клетке — вы­пуклый плазмолиз, в верхней левой и нижней правой — вог­нутый, в нижней левой плазмо­лиз еще не наступил

Если теперь такую клетку перенести в чистую воду, вода проникает внутрь клетки, где концентрация солей выше. Накопляясь в вакуолях, вода займет прежний объем, и протоплазма снова будет соприкасаться с оболочкой. Это явление получило название деплазмолиза.

Иногда наблюдается так называемый колпачковый плаз­молиз (рис. 26). Если поместить клетки чешуи обыкновенного лука в одномолярный раствор роданистого калия KCNS, произойдет плазмолиз клетки. Вскоре он перейдет в колпачковый плазмолиз: на противополож­ных концах плазмолизированного протопласта образуются вздутия, имею­щие вид колпачка или шапочки. Они представляют собой набухшую плазму (мезоплазму) растения. Внутрь вакуолей роданистый калий не проникает, связываясь протоплазмой. Таким образом, при колпачковом плазмолизе происходит связывание поглощаемого вещества протоплазмой. В растворе глицерина или мочевины сначала также происходит плазмолиз, а затем гли­церин начинает проникать внутрь клеточного сока, осмотическое давление последнего возрастает, и плазмолиз заканчивается. Такой плазмолиз полу­чил название временного плазмолиза.

Рис. 26. Колпачко­вый плазмолиз в клетках нижнего эпидермиса чешуи лука

Установив наличие двух типов проникновения веществ внутрь прото­плазмы и клеточного сока, обратимся к вопросу, какие же соединения по­глощаются клеткой. Некоторые вещества поглощаются ею очень легко, а другие очень слабо. Хорошо проникают в клетку соединения, которые рас­творяются в тех или иных веществах, входящих в состав протоплазмы, например хорошо растворимые в липоидах хлороформ, эфир. Большая часть веществ, например минеральные соли, проникают в клетки активно, за счет обмена своих ионов на ионы Н^• и НСО’₃, выделяемые растением в процессе дыхания.

Поступившее в протоплазму вещество химически связывается прото­плазмой, причем характер этой связи между белками и катионами и аниона­ми является, по-видимому, довольно подвижным. Таким образом, в плазме существуют как бы своеобразные акцепторы, связывающие поступающие катионы и анионы. Поступление калия и хлора можно себе представить по следующей схеме. Калий наружного раствора обменивается на водородный ион и образует соединение с белком (протеинатом), а затем калий может переходить от одной молекулы белка к другой и, наконец, может поступить в клеточный сок, обмениваясь на водород клеточного сока. Аналогично калию может происходить и обмен иона хлора на гидроксильный ион или на ион НСО’₃ при поступлении в клеточный сок.

Такое представление о поступлении катионов и анионов в мезоплазму и клеточный сок получило название схемы Брукса-Сабинина.

Схема Брукса-Сабинина

Значение процесса дыхания для поглощения калия и его накопления в корнях в зависимости от аэрации хорошо видно из приводимой таб­лицы.

При хорошей аэрации катион калия и анион брома в значительных ко­личествах накапливаются в корнях, а при продувании азота накопления почти нет. При повторном продувании воздуха опять наблюдается интен­сивное поглощение. Опыт этот подтверждает положение о тесной связи между дыханием и поглощением веществ.

Многие вещества совершенно не поглощаются протоплазмой. К этой ка­тегории относится ряд коллоидных веществ.

На этой странице материал по темам:

• Проницаемость протоплазмы

• Колпачковый плазмолиз лабораторная

• Колпачковый плазмолиза в растворе мочевины

• Плазмолиз в 3 стадии картинки

• Какой плазмолиз называют временным