Rostlinná buňka jako osmotický systém

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Rostlinná buňka jako osmotický systém"

Ján Kříž
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Rostlinná buňka jako osmotický systém Voda se do rostlinné buňky i z ní pohybuje pouze pasivně, difusí. Hnací silou difuse vody jsou rozdíly tzv. vodního potenciálu ( ). Vodní potenciál je chemický potenciál vody v systému nebo jeho části vyjadřovaný v jednotkách tlaku (obvykle v megapascalech, MPa). Vodní potenciál čisté vody za atmosférického tlaku je roven 0. Vodní potenciál má dvě základní složky, tlakovou a osmotickou. Osmotická složka vodního potenciálu je dána množstvím rozpuštěných osmoticky aktivních látek (např. iontů solí, cukrů). Přítomnost rozpuštěných látek (solutů) vevodě vlastně snižuje koncentraci vody a snižuje hodnotu vodního potenciálu. Tlaková složka naopak hodnotu vodního potenciálu zvyšuje.

Vodní potenciál čisté vody za atmosférického tlaku je roven 0. Vodní potenciál má dvě základní složky, tlakovou a osmotickou.

2 Semipermeabilní membrána V levé části nádoby je vodní potenciál nižší než v pravé (jedná se o dva roztoky orůzné koncentraci). Tyto dva oddíly nádoby jsou odděleny semipermeabilní membránou, která volně propouští pouze vodu. Voda se bude pohybovat z pravé části do levé (viz červená šipka). V tomto případě p je ve hře pouze osmotická složka vodního potenciálu (tlaková složka je v obou systémech stejná) a voda bude difundovat spontánně z míst, kde je roztok méně koncentrovaný na místa, kde je koncentrovanější, a to až do vyrovnání koncentrací.

Voda se bude pohybovat z pravé části do levé (viz červená šipka).

3 V osmometru (viz obrázek), který představují dvě nádoby, z nichž vnější obsahuje roztok o nižší koncentraci a vnitřní obsahuje roztok o vyšší koncentraci bude tento děj probíhat poněkud odlišně. Nádobky jsou odděleny semipermeabilní membránou a vnitřní nádobka vybíhá vzhůru v úzkou trubici. Voda bude volně difundovat z vnější nádoby, kde je menší koncentrace rozpuštěných látek a tudíž vyšší koncentrace vody, do nádoby vnitřní. V tomto případě p však nemusí difuse vody yprobíhat až do vyrovnání koncentrací. Zvyšování objemu tekutiny ve vnitřní nádobce způsobí stoupání tekutiny v trubici osmometru a do hry vstupuje tlaková složka vodního potenciálu. V okamžiku, kdy se hydrostatický tlak vody v trubici vyrovná osmotickému potenciálu roztoku, transport vody z vnější nádobky do vnitřní ustane. Rostlinnou buňku můžeme s určitou mírou zjednodušení jd dš přirovnat k osmometru

Voda bude volně difundovat z vnější nádoby, kde je menší koncentrace rozpuštěných látek a tudíž vyšší koncentrace vody, do nádoby vnitřní.

4 Buněčná šťáva ve vakuole je (obvykle) tím koncentrovanějším roztokem. Mimo protoplast, v buněčné stěně, je obvykle roztok méně koncentrovaný. Membrány buňky plasmalema a tonoplast - fungují jako semipermeabilní membrány oddělující tato dvě prostředí s odlišnou koncentrací solutů. Při toku vody z vnějšího roztoku do buňky se voda dostává především do vakuoly, jejíž objem se zvětšuje; následně se zvětšuje objem celého protoplastu a na počátku, díky elasticitě i ě buněčné stěny, ě i objem celé buňky. Zvětšujícíě íse protoplast vyvíjí tlak lkna buněčnou stěnu, tzv. turgorový tlak, turgor. Změna objemu buňky působená turgorem závisí na vlastnostech stěny, na její míře elasticity. Ta je omezená a vzhledem k tomu vyvíjí stěna protitlak vůči rozpínání vakuoly. Tento tlak můžeme přirovnat k hydrostatickému tlaku v osmometru, je tlakovou složkou vodního potenciálu. Při vyrovnání obou tlaků, tedy tlaku stěny a turgorového tlaku se zastaví příjem vody do buňky, i kdyby byla ponořena do čisté vody. V tomto okamžiku je buňka plně turgescentní. Vzhledem k pevnosti stěny může být turgorový tlak vysoký a buňka přesto nepraskne. Buněčná stěna je tedy nezbytnou součástí buňky s vakuolou, kompartmentem obsahujícím koncentrované roztoky.

Při toku vody z vnějšího roztoku do buňky se voda dostává především do vakuoly, jejíž objem se zvětšuje; následně se zvětšuje objem celého protoplastu a na počátku, díky elasticitě i ě buněčné stěny,

5 Plasmolýza C1 plně turgescentní buňka, C2 počátek plasmolýzy, zmenšení velikosti buňky, C3 hraniční plasmolýza, protoplast se začíná odtrhávat od buněčné stěny, C4 plně plasmolyzovaná buňka 1 buněčná stěna, 2 cytoplasma, 3 - vakuola

plasmolýza, protoplast se začíná odtrhávat od buněčné

6 Ukázka plasmolyzovaných buněk z listu vodního moru vloženého do 1M dusičnanu draselného

Podobné dokumenty

VAKUOLY - voda v rostlinné buňce

VAKUOLY - voda v rostlinné buňce Úvod: O vakuole: Vakuola je membránová struktura, která je součástí většiny rostlinných buněk. Může zaujímat 30-90% objemu buňky. Vakuola plní v rostlinné buňce mnoho důležitých