Основные закономерности поглощения воды клеткой.

Растительная клетка окружена эластичной клеточной стенкой. Вакуоль содержит большое количество осмотически активных веществ. При изучении осмотических явлений в растительных клетках полупроницаемой мембраной считается система, состоящая из плазмалеммы и тонопласта одновременно. При помещении клетки в воду последняя по законам осмоса бу­дет поступать внутрь клетки.

Силу, с которой вода входит в клетку, называют сосущей силой S. Она тождественна водному потенциалу клетки (Ψв). Величина сосущей силы определяется осмотическим давлением клеточного сока (π*) и тургорным (гидростатическим) давле­нием в клетке (Р), которое равно противодавлению клеточной стенки, возникающему при ее эластическом растяжении:

S = π* ― Р

 

Когда клетка полностью насыщена водой (полностью тургесцентна), ее сосущая сила равна нулю, а тургорное давление равно по­тенциальному осмотическому: S = 0; Р = π*. Если подача воды к клетке уменьшается (при усилении ветра, при недостатке влаги в почве и т. д.), то вначале возникает водный дефицит в клеточных стенках, водный потенциал которых становится ниже, чем в вакуолях, и вода начинает перемедцаться в кле­точные стенки. Отток воды из вакуоли снижает тургорное да­вление в клетках и, следовательно, увеличивает их сосущую си­лу. При длительном недостатке влаги большинство клеток теряет тургор и растение подвядает. В этих условиях Р = 0; S=π*.

Схема растительной клетки как осмотической системы:

π* — осмотическое давление, Р — тургорное давление, —Р — противодавление клеточной стенки

 

Явление потери тургора клетками можно наблюдать, если поместить кусочки тканей в гипертонический рас­твор. Отток воды из клеток приводит к уменьше­нию объема протопластов и их отделению от клеточных стенок. Происходит плазмолиз. Пространство между стенкой и сократившимся протопластом заполняет наружный раствор. При помещении этой клетки в чистую воду тургересцентность клетки восстанавливается.

В условиях водного дефицита в молодых тканях резкое уси­ление потери воды, например при суховее, может приводить к тому, что тургорное давление в клетках становится отрица­тельной величиной и протопласты, сокращаясь в объеме, не от­деляются от клеточных стенок, а тянут их вслед за собой. Клетки и ткани сжимаются. Это явление называется циторризом.