ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осмотические процессы в растительной клетке из "Курс физиологии растений Издание 3" Как уже отмечалось, осмотические явления наблюдаются лишь в системах, содержащих так называемые полупроницаемые перепонки, свободно пропускающие через себя растворители и лишь частично проницаемые для растворенных в последних веществ. В растительной клетке роль такой полупроницаемой мембраны выполняет вся протоплазма и, в первую очередь, ее пограничные слои — мембраны. Считают, что различия в проницаемости клеточной оболочки и пограничных слоев протоплазмы, а также имеющаяся в клетке вакуоль с клеточным соком являются факторами, от которых в значительной степени зависит скорость проникновения в клетку и выделения клеткой воды. [c.68] Если клетка помещена в воду или в раствор, концентрация которого ниже, чем концентрация вакуолярного сока, скорость поступления в клетку воды из наружного раствора будет превышать скорость выделения веществ клеткой. Проникая в вакуоль, вода вызывает увеличение объема клеточного сока и соответствующее увеличение давления последнего на протоплазму изнутри. Это давление называется тургорным, тогда как эластическое противодавление, оказываемое клеточной оболочкой на протоплазму, именуется тургорным натяжением. Давлению протоплазмы на клеточные стенки противостоит давление последних на протоплазму. В связи с этим насасывание клеткой воды может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут предел растяжимости клеточной оболочки. Начиная с этого момента, количество воды в клетке уже возрастать не может. Клетка находится в состоянии полного насыщения водой и занимает максимально возможный для нее объем. [c.68] Концентрация клеточного сока оказывается при этом наимень-шей, тургорное же давление и тургорное натяжение — максимальными. [c.68] Явление отделения протоплазмы от оболочки называется плазмолизом. На рис. 24 представлены последовательные этапы перехода клетки в состояние плазмолиза. [c.69] По плазмолизу можно судить не только о концентрации клеточного сока, но и о некоторых свойствах самой протоплазмы, например вязкости последней. [c.69] При низкой вязкости протоплазмы, в результате сокращения вакуоли, обычно имеет место равномерное отставание протопласта от стенок клетки. При этом наблюдается картина так называемого выпуклого плазмолиза. При более высокой вязкости протоплазмы сокращение ее объема протекает не столь равномерно. Наряду с участками, сильно сократившимися, имеются участки, сохраняющие непосредственный контакте клеточными стенками. Это так называемый вогнутый плазмолиз. При еще более высокой вязкости протоплазмы наблюдается судорожный плазмолиз. Таким образом, по форме плазмолиза можно в известной степени судить о вязкости протоплазмы. [c.69] От соотношения между величинами осмотического и тургор-ного давления внутри клетки и осмотическим давлением окружающей клетку водной среды в значительной степени зависит способность клетки поглощать воду извне, или так называемая сосущая сила. [c.70] Для более точного определения сосущей силы необходимо учитывать, что ее величина определяется степенью ненасыщеннос-ти клетки водой, которая, в свою очередь, пропорциональна разности между осмотическим и тургорным давлением или так называемому дефициту тургорного давления. Следовательно, сосущая сила эквивалентна разнице между существующим в клетке тургорным давлением и максимальной величиной давления, которое может быть достигнуто в данной клетке при ее полном насыщении водой. [c.70] Представления о соотношениях между сосущей силой (5), осмотическим давлением (Р) и тургорным давлением (Г) в течение ряда десятилетий строились исходя из схемы, предложенной А. Уршпрунгом (рис. 25). Согласно этой схеме в клетке, насыщенной водой, давление клеточного сока на протоплазму полностью уравновешено противодавлением на последнюю со стороны оболочки. [c.70] В этих условиях Р = Т, а следовательно, Р—7 = 0. Величина Р—Т и характеризует сосущую силу клетки (S). Следовательно, у клетки, находящейся в состоянии полного насыщения, сосущая сила близка или равна нулю. [c.70] Один из примеров, характеризующих соотношения между названными величинами, приведен в табл. 3. [c.70] Из данных таблицы видно, что в отсутствие тургорного давления резко возраста.ет величина сосущей силы. [c.70] Схема Уршпрунга построена на результатах наблюдений, полученных при погружении живой клетки в растворы различной концентрации. Основным ее недостатком является то, что она полностью исключает участие в осмотических процессах упругих сил клеточной оболочки и опорных тканей растения. [c.70] Имеющиеся в литературе данные указывают на непостоянство осмотических свойств клетки. Они зависят от видовых особенностей растений, типа тканей, условий существования и многих других факторов. Так, установлено, что осмотическое давление клеточного сока у растений, выращенных при низкой влажности почвы и воздуха, выше, чем у тех же растений, выращенных при более благоприятных условиях увлажнения. [c.72] Значительно отличаются по этому признаку растения различных экологических групп, причем у растений влажных мест обитания осмотическое давление клеточного сока ниже, чем у растений засушливых районов. [c.72] если принять среднюю величину осмотического давления у болотных растений за 100, то у луговых растений она составит около 200, а у степных — возрастет до 300. У представителей одного и того же вида концентрация клеточного сока при выращивании растений в степных условиях на 50—70% выше, чем в условиях луга. Осмотическое давление клеточного сока из эпидермиса листьев пресноводных растений составляет 1—3 атм, а растений, произрастающих на солончаках,— от 60 до 100 атм. [c.72] Большие различия в величине осмотического давления наблюдаются даже у клеток одной и той же ткани. Например, у палисадных клеток листа осмотическое давление в полтора-два раза выше, чем у губчатых. И в данном случае различия не случайны, так как установлено, что сильное развитие палисадной паренхимы наблюдается и в пределах одной и той же ткани (табл. 4). [c.72] Из данных табл. 4 видно, что осмотическое давление вакуолярного сока примерно в три раза меньше давления протоплазмати-ческого. Это лишний раз показывает, что клетка отнюдь не ведет себя аналогично осмометру. [c.73] Вернуться к основной статье