Plasmolisi: caratteristiche, fasi e tipi

La plasmolisi è il processo di contrazione o retrazione del protoplasma della cellula vegetale a causa della perdita di acqua in quella cella.

Questo processo è uno dei risultati dell'osmosi. Si verifica quando la concentrazione del mezzo esterno contiene un numero maggiore di molecole disciolte e meno acqua per unità di volume rispetto al liquido cellulare.

Quindi la membrana semipermeabile consente alle molecole di acqua di fluire liberamente, aumentando il flusso verso l'esterno, in modo che la concentrazione del vacuolo debba essere uguale alla concentrazione del mezzo esterno, che è ridotto a causa della perdita di acqua. La membrana cellulare viene ridotta e separata dalla parete cellulare.

Alla fine la parete della membrana cellulare viene separata perché la cellula è plasmolizzata. Se durante questo processo la pianta non ottiene acqua per riempire il vacuolo in modo che la cellula recuperi il suo turgore, è molto probabile che la pianta muoia.

Cos'è la plasmolisi?

Anatomia della cellula

Per comprendere la plasmolisi, è necessario fare riferimento in precedenza all'anatomia di una cellula vegetale. Ogni cellula è costituita da una membrana plasmatica, un citoplasma al suo interno, e protegge questa struttura, una parete cellulare composta essenzialmente di cellulosa.

Tutte le parti principali della cellula lavorano insieme per mantenere attiva la pianta. Il vacuolo si trova nel citoplasma che contiene acqua nella cellula della pianta.

La membrana cellulare o plasmatica separa l'interno della cellula dalla parete, consentendo il passaggio di molecole d'acqua, ioni o alcune particelle attraverso la membrana e impedendo il passaggio di altre.

Le molecole d'acqua entrano ed escono dalla cellula attraverso le membrane cellulari. Questo flusso è una conseguenza necessaria che consente alle cellule di ottenere acqua.

Quando le cellule non ricevono abbastanza acqua, si verifica la plasmolisi, la membrana plasmatica e il contratto del citoplasma si separano dalla parete cellulare, causando la contrazione dell'intera pianta.

Fasi di plasmolisi

L'appassimento delle piante osservate in condizioni di carenza d'acqua è un'indicazione della plasmolisi delle cellule. Ci sono tre fasi nella plasmolisi: plasmolisi incipiente, plasmolisi evidente e plasmolisi finale.

1- Plasmaysis incipiente

Nella fase incipiente della plasmolisi, viene rilevato il primo segno di restringimento del contenuto cellulare del muro. In una cella turgida, con la giusta quantità di acqua, la membrana plasmatica stringe la parete cellulare ed è in totale contatto con essa.

Quando questa cellula viene mantenuta in una soluzione ipertonica, l'acqua inizia a muoversi fuori dalla cellula. Inizialmente non ci sarà alcun effetto sulla parete cellulare. Ma mentre l'acqua continua a perdere, la cellula si restringe di volume.

Anche così, la membrana plasmatica mantiene il suo contatto con la parete cellulare grazie alla sua capacità elastica. Mentre l'uscita dell'acqua continua, la membrana plasmatica raggiunge il limite di elasticità e lacrime dalla parete cellulare alle estremità, mantenendo il contatto in altre regioni. Questo è il primo stadio della plasmolisi.

2- Plasmaysis Evident

In questa seconda fase, la cellula, in condizioni ipertoniche, continua a perdere acqua nell'ambiente esterno ed è ulteriormente ridotta in volume. La membrana plasmatica si strappa completamente dalla parete cellulare e si contrae.

3- Plasmaysis finale

Mentre l'esosmosi continua, la contrazione della cellula e del citoplasma raggiunge il limite minimo e non è possibile un'ulteriore contrazione del volume.

Il citoplasma è completamente distaccato dalla parete cellulare, raggiungendo una forma sferica e rimanendo nel centro della cellula.

Tipi di plasmolisi

Sulla base della forma finale del citoplasma, la plasmolisi finale è divisa in due tipi: plasmolisi concava e plasmolisi convessa.

Plasmolisi concava

Durante la plasmolisi concava, il protoplasma e la membrana plasmatica si contraggono e si separano dalla parete cellulare a causa della perdita di acqua. Il protoplasma diventa un protoplasto una volta che ha iniziato a separarsi dalla parete cellulare.

Questo processo può essere invertito se la cellula viene posizionata in una soluzione ipotonica, che farà ritornare l'acqua nella cellula.

Plasmolisi convessa

La plasmolisi convessa, d'altra parte, è più seria. Quando una cellula subisce un complesso plasmatico, la membrana plasmatica e il protoplasto perdono tanta acqua da separarsi completamente dalla parete cellulare.

Il muro cellulare crolla in un processo chiamato citorrisis. La plasmolisi convessa non può essere invertita e causa la distruzione della cellula. In sostanza, questo è ciò che accade quando una pianta appassisce e muore a causa della mancanza d'acqua.

Osmosi, plasmolisi e turgenerazione

L'osmosi è il passaggio dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da un'area in cui l'acqua ha una concentrazione più alta (con meno soluti) in un'area in cui ha una concentrazione inferiore (con più soluti).

Nelle cellule, la membrana semipermeabile è la membrana cellulare o plasmatica, che normalmente non può essere vista. Tuttavia, quando il muro e la membrana si separano, la membrana cellulare diventa visibile. Questo processo è la plasmolisi.

Nel suo stato abituale, le cellule vegetali sono in uno stato di turgore. Grazie al turgore, le soluzioni nutritive si muovono tra le cellule, aiutando le piante a stare in piedi ed evitando il cedimento.

Plasmolisi e deplasmolisi

In laboratorio, l'osmosi può essere vissuta collocando una cellula vivente in una soluzione salina, che causerà il movimento della linfa cellulare. La concentrazione di acqua all'interno della cellula sarà maggiore di quella esterna.

Pertanto, l'acqua viaggia attraverso la membrana cellulare verso l'ambiente vicino. Infine, il protoplasma si separa dalla cellula e assume una forma sferica, producendo la plasmolisi.

Quando una cellula plasmolizzata viene posta in una soluzione ipotonica (una soluzione in cui la concentrazione di soluto è inferiore alla linfa cellulare), l'acqua viaggia verso la cellula a causa della maggiore concentrazione di acqua al di fuori di essa.

Poi la cellula si gonfia e riprende il suo turgore. Questo processo che consiste nel recuperare il normale turgore di una cellula plasmolizzata è noto come deplasmolisi.