Осморегуляція

Наочним проявом осмотичних і життєздатних властивостей рослинних клітин є притаманне їм явище плазмолізу та деплазмолізу. Плазмоліз — це явище відокремлення протопласта від клітинної стінки внаслідок втрати ним води за рахунок осмосу.

Плазмоліз можна спричинити, помістивши клітини в гіпертонічний розчин, тобто розчин, концентрація якого більша, ніж вакуолярного соку. Внаслідок цього більш концентрований зовнішній розчин відбирає воду від вакуолі, об’єм якої зменшується, і шар цитоплазми, що притиснутий вакуолею до оболонки, відокремлюється від неї. Через деякий час, у зв’язку з тим, що цитоплазматичні мембрани пропускають не тільки воду, а й деякі речовини, у вакуолях підвищується концентрація клітинного соку. Тоді клітина починає осмотично поглинати воду. Об’єм плазмолізованого протопласта поступово збільшується, цитоплазма наближається до клітинної стінки – відбувається деплазмоліз. За швидкістю деплазмолізу роблять висновок про швидкість проникнення у вакуолі різних речовин. Деплазмоліз істотно прискорюється у разі заміни плазмолітика на воду.

Плазмоліз найкраще спостерігати у рослин із забарвленим клітинним соком, оскільки сама цитоплазма безбарвна. Тому для роботи краще використовувати епідерму синьозабарвлених лусок цибулі, червоної капусти, традесканції, листки елодеї та валіснерії.

За певних умов освітлення препарату та стану цитоплазми на початковій фазі плазмолізу можна спостерігати її тоненькі тяжі, що тягнуться від поверхні протопласта до пор в оболонці. Це так звані плазмодесмові нитки (нитки Хехта), які свідчать про в’язкість та еластичність цитоплазми. Залежно від цього виникають різні форми плазмолізу: кутовий, увігнутий, опуклий, судомний, ковпачковий (рис. 31).

На форму плазмолізу впливають також іони плазмолітика. Так, іони калію зменшують, а іони кальцію підвищують в’язкість цитоплазми. Інколи навіть у суміжних клітинах спостерігаються різні форми плазмолізу, що свідчить про їх неоднорідність.

Важливо, що здатність клітини до плазмолізу є достовірним показником її життєздатності та структурно-функціональної цілісності. За повільного плазмолізу клітини тривалий час залишаються живими. За наявності доступної для клітини води вони легко відновлюють стан тургору. Тривалий плазмоліз зумовлює загибель клітин. Явище плазмолізу використовують для визначення осмотичного потенціалу, в’язкості цитоплазми, проникності клітинних мембран тощо.

Плазмоліз треба відрізняти від явища циторизу (від цито... та грец. rhysó s – зморщений) – деформування рослинної клітини при її зневодненні. На відміну від плазмолізу, при циторизі клітина зменшується вся цілком разом з оболонкою. Циториз супроводжується падінням тургору (напруженого стану) клітин і в'яненням листя. Циторизні клітини мають підвищену водопоглинальну здатність. Однак циториз виникає ні внаслідок втрати води осмотичним шляхом, а внаслідок випаровування води рослиною у повітряному середовищі, наприклад, при сухості атмосфери.