Осмотические свойства растительной клетки

Очень важным фактором для успешного выделения жизнеспособных, нативных протопластов является подбор осмотического стабилизатора. С наличием клеточной стенки у растительной клетки связана регуляция ее водообмена. Сосущую силу формируют не только осмотические свойства клетки, но и тургор-ное давление. С увеличением количества воды в клетке тургорное [c.33]

Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Явление осмоса играет важную роль во многих химических и биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Упругость клеток (тургор), обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением. Животные и растительные клетки имеют оболочки или поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойствами полупроницаемых мембран. При помещении этих клеток в растворы с различной концентрацией наблюдается рсмос. [c.74]

Осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному обводнению клеток и межклеточных структур. Возникающее при этом осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, т. е. их упругость. Наличие воды необходимо для нормального течения различных процессов. У клетки или оболочка, или прилегающая к ней плазмалемма обладают свойствами полупроницаемой мембраны. [c.145]

Термин мембранао используется вот уже более 100 лет для обозначения клеточной границы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клеткн н внешней средой, а с другой — полупроницаемой перегородкой, через которую могут проходить вода и некоторые из растворенных в ней веществ. В 1851 г. немецким физиолог X. фон Моль описал плазмолиз клеток растений, предположив, что клеточные стенки функционируют как мембраны. В 1855 г. ботаник К. фон Негели наблюдал различия в проникновении пигментов в поврежденные н неповрежденные растительные клетки и исследовал клеточную границу, которой он дал название плазматическая мембрана. Он предположил, что клеточная граница ответственна за осмотические свойства клеток. В 1877 г. немецкий ботаник В. Пфеффер опубликовал свой труд Исследование осмоса , где постулировал существование клеточных мембран, основываясь на сходстве между клетками и осмометрами, имевэщими искусственные полупроницаемые мембраны. В 80-х годах прошлого столетия датский ботаник X. де Фриз продолжил осмометрические исследования растительных клеток, предположив, что неповрежденный слой протоплазмы между плазмалеммой и тонопластом функционирует как мембрана. Его исследования послужили фундаментом при создании физико-химических теорий осмотического давления и электролитической диссоциации голландцем Я. Вант-Гоффом и шведским ученым С. Аррениусом. В 1890 г. немецкий физикохимик и философ В. Оствальд обратил внимание на возможную роль мембран в биоэлектрических процессах. Между 1895 и 1902 годами Э. Овертон измерил проницаемость клеточной мембраны для большого числа соединений и наглядно показал зависимость между растворимостью этих соединений в липидах и способностью их проникать через мембраны. Он предположил, что мембрана имеет липидную природу и содержит холестерин и другие липиды. Современные представления о строении мембран как подвижных липопротеиновых ансамблей были сформулированы в начале 70-х годов нашего столетня. [c.549]

Осмотические явления наблюдаются особенно легко на клетках растительных объектов. Изучение осмотических свойств растительных клеток связано главным образом с Илменем известного ботаника д е Ф р и 3 а (1884 г.). Каждая растительная клетка покрыта прочной целлюлозной оболочкой, к которой плотно прилегает протоплазма самой клетки. Поверхностный слой этой протоплазмы, как уже указывалось, обладает свойствами полупроницаемой оболочки и, сле- [c.109]

Осмотическое давление играет большую роль в жизни клеток. Каждая растительная клетка покрыта прочной целлюлозной оболочкой, к которой плотно прилегает протоплазма клетки. Поверхностный слой этой протоплазмы обладает свойствами полупроницаемой оболочки и, следовательно, свободно пропускает воду и не пропускает или почти не пропускает многие растворенные в воде вещества. Целлюлозная оболочка свойствами полупроницаемости не обладает и поэтому легко проницаема для всех растворенных веществ. [c.181]

Длительное завядание наступает, когда почва не содержит доступной для растений влаги. При этом тургесцент-ное состояние листьев не восстанавливается, создается остаточный водный дефицит, корневые волоски отмирают, вследствие чего даже после полива растений поглош,ение воды происходит очень медленно, и лишь с появлением новых корневых волосков водоснабжение приходит в норму. При длительном завядании обезвоживаются эмбриональные клетки тканей, чтО приводит к глубокому нарушению свойств протопласта и способности клеток к росту. Ферменты, регулирующие превращение крахмала в сахар, подвергаются изменениям необратимого характера. При длительном завядании протопласта изменяются свойства коллоидов увеличивается проницаемость протопласта, и при погружении растения в воду. наблюдается, значительный экзоосмос электролитов и органических" веществ. Плазмолиз в клетках таких тканей проходит быстро, уменьшается дисперсность биоколлоидов. Кроме того, повреждаются зеленые пластиды, снижается их ассимиляционная способиость, приостанавливается фотосинтезирующая активность растений, усиливается дыхание растительных тканей, а в период плодоношения задерживается налив зерна. Вода растущих частей растения оттягивается клетками к органам, имеющим более высокую-концентрацию осмотически активных веществ. Именно этим и объясняется так называемый захват зерна, при котором вода из колоса перемещается в ткани листьев и стебля. Если растение находится некоторое время в завядшем состоянии в фазе молочной или восковой спелости, то зерно хлебных злаков становится щуплым, а у хлопчатника происходит сбрасывание бутонов и даже завязей. [c.135]

Вакуоль наполнена клеточным (вакуолярным) соком, в кото-ро.м содержатся различные метаболиты,— продукты жизнедеятельности протоплазмы, различные неорганические и органические соединения, в их числе органические кислоты, свободные аминокислоты, растворимые белки, алкалоиды и глюкозиды, воднорастворимые пигменты (антоцианы и др.), дубильные вещества и т. п. В последние годы установлено присутствие в клеточном соке ряда ферментов, что указывает на его физиологическую активность. С наличием вакуоли в большой степени связаны осмотические свойства растительной клетки, являющиеся одним из факторов, регулирующих процессы поступления и передвижения воды и минеральных солей. [c.34]

Коллоидные и осмотические свойства растительной клетки в значительной мере определяют законы проникновения в нее воды из окружающей среды. Рассмотрим, что происходит с сухим семенем, если его поместить в воду или во влажную почву. Обычно такие семена набухают, увеличиваются в объеме, поскольку клеточные оболочки, протопласт и запасные вещества представляют высохшие коллоидные студии, или мицеллы, с большим содерл<анием белковых веществ, которые хорошо поглощают воду. Сильнее набухают белковые вещества, меньше— крахмал, ещё слабее — клетчатка. Поэтому сильнее набухают семена, богатые белками, например семена фасоли и гороха при набухании увеличиваются в объеме почти вдвое. Значительно меньше набухают семена злаков. [c.113]

Таким образом, растительные клетки одеты оболочкой, состоящей из нескольких слоев целлюлозы. Она предохраняет их от разрыва, когда внутрь под действием осмотических сил поступает вода, и она же в какой-то мере определяет их форму, поскольку направление, в котором может растягиваться клетка, зависит от того, как располагаются в клеточной стенке целлюлозные слои. С поступлением воды клетка растягивается и внутри нее нарастает давление — клетка становится тургесцентной. У растений, лишенных древесины, именно тургесцентные клетки обеспечивают растению опору. При всей своей прочности слои целлюлозы легко пропускают воду и растворенные в ней вещества — свойство, весьма существенное для активно функционирующих растительных клеток. [c.120]

Высшие растения состоят из огромного числа клеток, определенным образом скрепленных друг с другом окружающими их клеточными стенками. Многие характерные свойства растений прямо или косвенно связаны с наличием этих клеточных стенок. Состав и внешний вид клеточных стенок непосредственно определяются тем, к какому типу принадлежит данная клетка и каковы ее функции. Вместе с тем основные принципы построения всех клеточных стенок поразительно сходны жесткие волокна целлюлозы погружены в матрикс, содержащий множество поперечных сшивок и состоящий из таких полисахаридов, как пектины и гемицеллюлозы, а также из гликопротеинов. Благодаря такому строению первичная клеточная стенка обладает большим запасом прочности при растяжении и способна пропускать лишь молекулы относительно небольшого размера. Если растительную клетку, лишенную клеточной стенки (протопласт), поместить в воду, то она осмотическим путем наберет воду, набухнет и лопнет. В то же время живое содержимое клетки, заключенное в оболочку, набухает и давит на последнюю, в результате чего возникает давление, известное под названием тургорного. Тургор строго регулируется и жизненно необходим как для увеличения размеров клетки, так и для механической жесткости молодого растения. [c.398]

В фитофизиологии сложилось определенное понимание стационарного состояния и его роли в устойчивости организма и клетки. Растительные системы являются открытыми. Сети и цепи реакций в клетке поддерживаются в стационарном состоянии благодаря балансу превращений и переносу веществ между внутренней и внешней средами. Число стационарных состояний считается неограниченным и зависит от внутренних свойств системы (концентрации компонентов, скорости реакций, константы диффузии) и внешних условий (температура, осмотическое давление и др.). Изменение условий стационарного состояния ведет к перераспределению кинетических и диффузионных характеристик клетки и установлению нового состояния. Переход между стационарными состояниями может быть плавным, например, экспоненциальным, или происходить через максимум или минимум (кривые с "избыточным отклонением" или "ложным стартом"). [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология