Η πλασμόλυση είναι μια οσμωτική διαδικασία στα κύτταρα των φυτών, των μυκήτων και των βακτηρίων, που σχετίζεται με την αφυδάτωση τους και την υποχώρηση του υγρού κυτταροπλάσματος από την εσωτερική επιφάνεια της κυτταρικής μεμβράνης με το σχηματισμό κοιλοτήτων. Αυτό είναι δυνατό λόγω της παρουσίας ενός κυτταρικού τοιχώματος, το οποίο παρέχει ένα άκαμπτο εξωτερικό πλαίσιο. Η αποπλασμόλυση είναι η αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή η αποκατάσταση του αρχικού σχήματος του κυττάρου με μείωση της ωσμωτικής πίεσης στο εξωκυττάριο υγρό.
Προέλευση της πλασμόλυσης και της αποπλασμόλυσης
Η πλασμόλυση συμβαίνει στα κύτταρα μυκήτων, φυτών και βακτηρίων, τα οποία έχουν ισχυρό κυτταρικό τοίχωμα. Όταν βρίσκονται σε ένα υπερτονικό διάλυμα, η συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών στο οποίο είναι μεγαλύτερη από ότι στο κυτταρόπλασμα, απελευθερώνεται νερό στον μεσοκυττάριο χώρο. Ανάλογα με τον βαθμό αφυδάτωσης, η κυτταρική πλασμόλυση χωρίζεται σε γωνιακή με ελάχιστη κυτταροπλασματική υποχώρηση, κοίλη, σπασμωδική, κάλυμμα και κυρτή.
Επιρρεπή σε μερική αποπλασμόλυσηόλες αυτές οι παραλλαγές της πλασμόλυσης, αλλά η πλήρης κυτταρική βιωσιμότητα μπορεί να αποκατασταθεί μόνο στην περίπτωση της σπασμωδικής, γωνιακής, κοίλης πλασμόλυσης, καθώς αναπτύσσεται είτε σε μικρή κλίμακα είτε δεν οδηγεί σε βλάβη στις ενδοκυτταρικές δομές. Η κυρτή πλασμόλυση είναι μια εντελώς μη αναστρέψιμη διαδικασία. Μοιάζει εν μέρει με τη σπασμωδική παραλλαγή στο σχήμα, αλλά η τελευταία είναι συχνά αναστρέψιμη.
Οσμωτικά φαινόμενα στο κύτταρο
Τέτοια φαινόμενα όπως η πλασμόλυση και η αποπλασμόλυση είναι αμοιβαία αντίθετα. Η πλασμόλυση είναι η συστολή ενός κυττάρου όταν βρίσκεται σε υπερτονικό διάλυμα. Η αποπλασμόλυση είναι η αποκατάσταση του αρχικού σχήματος και μεγέθους ενός κυττάρου που έχει προηγουμένως υποστεί πλασμόλυση. Η πλασμόλυση είναι ένα οσμωτικό φαινόμενο που εμφανίζεται σε φυτικά και βακτηριακά κύτταρα, καθώς και σε κύτταρα μυκήτων.
Μια σημαντική προϋπόθεση για την ανάπτυξή του είναι η παρουσία ενός κυτταρικού τοιχώματος, ενός άκαμπτου πλαισίου που παρέχει σταθερό σχήμα και μέγεθος. Σε αυτά, αυτό το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί ως μια διαδικασία ρυτίδωσης του εσωτερικού περιβάλλοντος του κυττάρου λόγω της απελευθέρωσης υγρού στον μεσοκυττάριο χώρο και του σχηματισμού κοιλοτήτων μεταξύ του υποχωρημένου κυτταροπλάσματος και της κυτταρικής μεμβράνης. Δηλαδή, το κινητό κυτταρόπλασμα, χάνοντας υγρό, συρρικνώνεται και απελευθερώνει τις κοιλότητες μεταξύ της κυτταρικής μεμβράνης και του εσωτερικού του περιβάλλοντος.
Παράδειγμα οικιακής πλασμόλυσης και αποπλασμόλυσης
Η πλασμόλυση φυτικών κυττάρων, μυκήτων και βακτηρίων είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία. Ταυτόχρονα, τα βακτήρια των οποίων τα κύτταρα έχουν κυτταρικό τοίχωμα μπορεί να βρίσκονται σε αυτή την κατάσταση για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Αλλά όταν βρίσκονται σε ένα ευνοϊκό περιβάλλον, είναι σε θέση να ανακάμψουν καισυνέχισε τη ζωή σου. Ένα οικιακό παράδειγμα πλασμόλυσης και αποπλασμόλυσης είναι η παρασκευή μαρμελάδας. Σε διάλυμα με υψηλή συγκέντρωση σακχάρου, εμφανίζεται πλασμόλυση. Αυτό διασφαλίζει την ασφάλεια του προϊόντος για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς τα βακτήρια δεν μπορούν να πραγματοποιήσουν τη ζωτική τους δραστηριότητα.
Όταν χρησιμοποιείτε μαρμελάδα, όταν η οσμωτική πίεση στο διάλυμα μειώνεται, το βακτηριακό κύτταρο γίνεται ξανά ενεργό. Αυτό σημαίνει ότι λαμβάνει χώρα ένα τέτοιο φαινόμενο όπως η αποπλασμόλυση - η αποκατάσταση των ιδιοτήτων πηκτής-διαλύματος του κυτταροπλάσματος και η κανονική απόδοση. Εάν υπάρχει επαρκής ποσότητα παθογόνου μικροχλωρίδας στο διάλυμα, τότε είναι αρκετά ικανό να προκαλέσει μολυσματική ασθένεια.
Οσμωτικά φαινόμενα σε ζωικά κύτταρα
Ακραία παραλλαγή αποπλασμόλυσης ζωικών κυττάρων είναι η αιμόλυση ερυθροκυττάρων. Καταστρέφεται σε υποτονικά διαλύματα λόγω της υπερβολικής διόγκωσής του. Λόγω της χαμηλότερης συγκέντρωσης ηλεκτρολυτών στο εξωτερικό του ερυθροκυττάρου, το νερό τρέχει μέσω της μεμβράνης προς τα μέσα για να εξισορροπήσει την οσμωτική πίεση. Ωστόσο, λόγω του περιορισμένου εσωτερικού χώρου του κυττάρου και της χαμηλής χωρητικότητάς του, εμφανίζεται ρήξη μεμβράνης και αιμόλυση. Το φυτικό κύτταρο είναι πιο ανθεκτικό λόγω της παρουσίας κυτταρικού τοιχώματος και επομένως η διόγκωσή του συχνά δεν οδηγεί σε λύση. Σε μια ορισμένη στιγμή, η υδροστατική πίεση μέσα στο κύτταρο εξισώνεται με την οσμωτική πίεση, η οποία σταματά την περαιτέρω ροή του νερού στο κυτταρόπλασμα.
Σε υπερτονικά διαλύματα στα ερυθροκύτταρα, συμβαίνει το αντίθετο φαινόμενο - νερόαφαιρείται από το κυτταρόπλασμα και το κύτταρο συρρικνώνεται. Ωστόσο, σε πολύ ανεπτυγμένους πολυκύτταρους οργανισμούς, το όριο της οσμωτικής δράσης είναι πολύ χαμηλό. Επομένως, το κύτταρο πεθαίνει πιο συχνά, αφού δεν μπορεί να παραμείνει βιώσιμο για μεγάλο χρονικό διάστημα παρουσία ενός πολύ παχύρρευστου κυτταροπλάσματος. Επιπλέον, στο ανθρώπινο σώμα, κάθε κύτταρο πρέπει να εκτελεί ορισμένες λειτουργίες, και όχι απλώς να υπάρχει. Ένα κύτταρο που "δεν λειτουργεί" θα εξαλειφθεί από τα μακροφάγα.
