Plazmolīze

Plazmolīze ir process, kurā šūna hipertoniskā šķīdumā zaudē savu ūdeni (atūdeņojas). Pretējs process ir deplazmolīze, kas var notikt, ja šūnu ievieto hipotoniskā šķīdumā. Tādējādi samazinās osmotiskais spiediens un notiek tīrā ūdens plūsma šūnas iekšienē. Ar plazmolīzes un deplazmolīzes procesiem iespējams noteikt šūnas tonisko vidi, kā arī izšķīdušo vielu molekulu membrānas šķērsošanas ātrumu.

Turgors

Šūna dažādos šķīdumos

Augu šūna hipotoniskā šķīdumā absorbēs ūdeni caur membrānu. Tā kā ūdens daudzums šūnā palielinās, tad arī palielinās spiediens šūnā, kuru sauc par turgoru. Turgora spēks liek šūnām spiesties vienai pret otru. Augu šūnu sieniņas sāk pretoties un apgrūtina ūdens iekļuvi šūnā, ko sauc par pilnu turgoru, savukārt dzīvnieku šūna tādos pašos apstākļos plīstu. Augu šūnas neplīst, jo tas ir saistīts ar to, ka šūnas ir stingrākas, jo jānotur ir lapas un ziedkopas. Ja šūnas nebūtu izturīgas, tad visi augi noliektos un nespētu noturēties. Turgora spiediens ļauj augiem stāvēt stingri un nenoliekties no sava svara jeb nenovīst. Šūna sāk samazināties turgora spiediens tikai tad, ja nav gaisa telpas ap to, un galu galā tas noved pie lielāka osmotiskā spiediena^[1]. Vakuolām ir liela nozīme turgora spiediena regulēšanā, jo ūdens atstāj šūnu (atrodoties hiperosmotiskā šķīdumā), kas satur izšķīdušas vielas, piemēram, mannītu, sorbītu, un saharozi^[2]

Plazmolīze

Šūna, kur notikusi plazmolīze

Ja augu šūna ir ielikta hipertoniskā šķidrumā, tad šūna zaudē ūdeni, tātad mainās turgora spiediens. Plazmolīzes laikā spiediens samazinās līdz brīdim, kad plazma sāk atrauties no šūnapvalka, atstājot tukšas jeb brīvas vietas starp šūnapvalku un citoplazmu, līdz ar to šūna zaudē savu tvirtumu. Tālāka spiediena samazināšanās noved pie pilnīgas šūnu sabrukšanas. Augi ar šāda veda šūnām novīst. Pēc tam, kad plazmolīzes laikā ir izveidota atstarpe starp šūnas sieniņu un membrānu, tā piepildās ar hipertonisku šķīdumu. Tas ir tāpēc, ka šķīdums apkārt šūnai ir hipertonisks. Telpa starp šūnas sieniņu un citoplazmu ir pildīta ar izšķīdušām vielām, jo ūdens tiek aizvadīts prom no šūnas un tādējādi vielu koncentrācija šūnā pieaug un paliek hipertoniska vide. Augiem ir dažādi mehānismi kā regulēt pārlieku mazu ūdens daudzumu vai tieši pretēji, pārlieku lielu ūdens daudzumu. Plazmolīzi var novērst, ja šūnu ieliek hipotoniskā šķīdumā. Atvārsnītes palīdz uzturēt optimālo ūdens koncentrāciju augos, lai to šūnas neizžūst. Arī vaskainie lapu un stumbru pārklājumi pasarga augu no izžūšanas. Līdzīgi procesi notiek arī dzīvnieku šūnās. Šķidrums no šūnas izplūst dēļ eksocitozes. Šūna sabrūk, jo citoplazma tiek atrauta no membrānas. Lielākajai daļai dzīvnieku šūnas membrāna sastāv no fosfolipīdu dubultslāņa, līdz ar to ir līdzīga šūnu sabrukšana kā augu šūnām. Plazmolīze parasti notiek ārkārtējos apstākļos un dabā tas ir ļoti reti vērojams. Šādus apstākļus izveido laboratorijā, kur šūnas tiek ievietotas fizioloģiskajā šķīdumā vai cukurā (saharoze), kur tiek izraisīta exosomis. Bieži izmanto elodeju lapu šūnas vai sīpolu epidermas šūnas, jo tās ir krāsainas un līdz ar to process ir skaidri redzams. Ar metilēnzilā šķīdumu var iekrāsot dažādas šūnas. Plazmolīzi var iedalīt divos veidos:

1. ieliektā plazmolīze;
2. izliektā plazmolīze.

Izliektā plazmolīze ir neatgriezeniska, savukārt ieliektā plazmolīze var būt arī atgriezeniska^[3]. Ieliektās plazmolīzes laikā plazma membrānā un protoplasti daļēji saraujas un veido sfērisku izliekumu, tādas kā kabatas. Citoplazma nav pilnība atrāvusies no membrānas. Izliektās plazmolīzes laikā citoplazma un protoplasti pilnībā atraujas no šūnu membrānas. Citoplazma vairs nav sasaistīta ar membrānu un tāpēc no šīs plazmolīzes stāvokļa šūna vairs nespēj pilnībā atjaunoties.

Atsauces

1. Munns Rana. Plants in Action. Australian Society of Plant Scientists.
2. Lang Ingeborg. Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond.
3. Lang Ingeborg. Plasmolysis: Loss of Turgor and Beyond. Plants. 3.