Turgiditás

november 10, 2021admin

A növényekben a sejtfal jelenléte és a vakuólum ozmoregulációs funkciója teszi lehetővé a turgiditást.

Tartalomjegyzék

A turgiditás a turgid vagy duzzadt állapot, különösen a magas folyadéktartalom miatt. Általános kontextusban a turgiditás a felfúvódás, puffadás vagy duzzanat állapotára utal. Biológiai kontextusban a turgiditás segít megmagyarázni, hogy a növényi sejtek hogyan képesek felegyenesedni annak ellenére, hogy az állatoknál hiányzik a csontvázszerkezet. Emellett merevséget kölcsönöz a növényeknek. Így a sejtek puffadása normális tulajdonság a növények körében. Valójában e nélkül a növény hervadtnak és rosszul néz ki. A növények feszességét a sejtfal jelenléte és a vakuólum ozmoregulációs funkciója teszi lehetővé. The cell wall protects the cell from cell lysis due to high water influx while the vacuole regulates solute concentration to incite the osmotic movement of water into and out of the cell.

Etymology

The term turgidity comes from the Latin turgidus, from turgēre, meaning “to be swollen”.

Plant turgidity

The cell wall is one of the major features of a plant cell and it accounts for plant turgidity. The plant cell wall is another layer surrounding the cell aside from the plasma membrane. It may be comprised of one or two layers. Az elsődleges sejtfal felelős a plazmamembrán feletti második, másodlagos sejtfalnak nevezett réteg kiválasztásáért.

A növényi turgiditás olyan állapot a növényekben, amikor a sejtek a turgornyomás, azaz a sejtben lévő víz által a sejtfalra gyakorolt nyomás miatt turgidok. A növényi szervezet egyik fontos jellemzője a sejtfal. A sejtfal a sejtet körülvevő másik réteg.1, 2 Az állatoknál nincs ilyen, csak sejtmembránjuk van. A növények mindkettővel rendelkeznek. A sejtfal egy további védőréteg a növény sejtjein. Ez egy kemény, merev szerkezet, amely főként cellulózból, pektinből és hemicellulózból áll. A növények sejtfala egy vagy két rétegből áll. Az első réteget elsődleges sejtfalnak nevezzük. Ez a réteg közvetlenül alatta egy másik réteget hozhat létre. Az új réteget másodlagos sejtfalnak nevezzük. A második réteg egy vastag réteg, amelyben lignin rakódik le. A lignin segít a sejt vízszigetelésében. A sejtfal ezen tulajdonságai segítik a növényi sejtet abban, hogy ellenálljon az ozmotikus nyomásnak, azaz annak a hidrosztatikus nyomásnak, amelyet az ozmózis során az oldott anyagok mennyiségi különbsége hoz létre a féligáteresztő membránnal, például a sejtmembránnal elválasztott oldatok között. 3. A sejtfalon keresztül a növényi sejtek az ozmotikus nyomásnak is ellenállnak, 4, 5

Turgiditás, petyhüdtség, és a plazmolízis

Turgid sejt

A plazmolizált növényi sejtben a sejtfal és a sejtmembrán között rések vannak. Ez akkor következik be, amikor a növényi sejtet hipotóniás oldatba helyezzük. A vízmolekulák kimozdulnak a sejtből, ami a turgornyomás csökkenését eredményezi. A petyhüdt növényi sejt nem duzzadt, és a sejtmembrán nem nyomódik szorosan a sejtfalhoz. Ez akkor következik be, ha a növényi sejtet izotóniás oldatba helyezzük. A sejt és a környező folyadék között nem lenne vízmolekulák nettó mozgása. A turgid sejt olyan sejt, amely turgornyomással rendelkezik. Egy hipotóniás oldatba helyezett növényi sejtben a víz ozmózis útján mozogna a sejtbe, ami azt eredményezné, hogy a növényi sejtfalra nagy turgornyomás nehezedne.

A turgid sejt olyan sejt, amely turgornyomással rendelkezik. Az egészségesnek tűnő (azaz nem fonnyadt) növénynek turgid sejtjei vannak. A növényi sejt oldott anyagokat (pl. ionokat és cukrokat) tárol (különösen a vákuólumában). Mivel a sejt belsejében magasabb az oldott anyagok koncentrációja (és ezért kevesebb a vízmolekula), mint kívül, a víz hajlamos befelé mozogni. A (sejtet körülvevő) oldatot, amelynek oldott anyag koncentrációja alacsonyabb a sejt belsejéhez képest, hipotóniásnak nevezzük. Egy hipotóniás oldatba helyezett növényi sejt esetében a víz ozmózis útján vándorolna a sejtbe. Az így beáramló víz nagy turgornyomást eredményez a növényi sejtfalra. Ezáltal a sejt turgiddá válik. A sejtfal jelenléte a növényekben megakadályozza a sejt szétrepedését (ozmotikus lízis), ami a sejtfal nélküli sejtben történik. Egy állati sejt például hipotóniás oldatban megduzzadna. Ha azonban az ozmózis fennmarad, akkor végül felrobban. A növényi sejt sejtfala tehát elengedhetetlen a sejt integritásának stabilizálásához és a sejt szétrepedésének megakadályozásához. A növényi sejtben a túlzott ozmózis megakadályozható a sejtfal által kifejtett ozmotikus nyomásnak köszönhetően. A sejtfal azonban nem képes megvédeni az izotóniás vagy hipertóniás oldatnak kitett növényi sejtet. Ezek az oldatok hatására a növény elveszítheti életerejét, és fonnyadtnak tűnik.

Fásult sejt

Az izotóniás oldat olyan oldatot jelent, amelyben az oldott anyag koncentrációja viszonylag megegyezik a sejtben lévő oldott anyag koncentrációjával. Ez azt jelenti, hogy a kettő között nem lenne vízmolekulák nettó mozgása. Egy izotóniás oldatba helyezett növényi sejt petyhüdté válik. Ezt az állapotot petyhüdtségnek nevezzük. A petyhüdt növényi sejt nem duzzadt, és a sejtmembránja nem nyomódik szorosan a sejtfalhoz. A turgiditás és a petyhüdtség közötti különbség tehát a turgornyomásban rejlik. Turgiditás esetén a növényi sejt a sejtfalra nehezedő turgornyomás miatt duzzadtnak vagy duzzadtnak tűnik, míg petyhüdtség esetén a növényi sejt elveszíti azt, és petyhüdtnek vagy petyhüdtnek tűnik.

Plazmolízises sejt

A hipotóniás oldat olyan oldat, amelyben az oldott anyag koncentrációja magasabb, mint a sejtben lévő oldott anyag koncentrációja. A hipotóniás oldatban lévő növényi sejt veszít turgornyomásából, mivel a vízmolekulák hajlamosak kimozdulni a sejtből. A turgornyomását vesztett sejtet plazmolízisnek nevezzük. A plazmolizált növényi sejt olyan sejt, amelyben a sejtfal és a sejtmembrán között hézagok vannak. Továbbá a sejt zsugorodni látszik. Azt a folyamatot vagy állapotot, amelyben a protoplazma az ozmózis útján bekövetkező vízveszteség következtében összezsugorodik, plazmolízisnek nevezzük. A plazmolízis azonban ritkán fordul elő a természetben. Inkább laboratóriumban idézik elő, ahol a növényi sejteket erős sóoldatba vagy cukoroldatba merítik.

Turgiditás és merevség

Mint a turgiditás jelentésével kapcsolatban fentebb idéztük, a turgiditás arra az állapotra utal, hogy a benne lévő folyadék következtében turgid vagy duzzadt. A merevség ezzel szemben arra az állapotra vonatkozik, hogy merev vagy merev és hajlíthatatlan. Mind a turgiditás, mind a merevség fontos jellemzője a növényeknek, mivel ezek tartják a növényt függőlegesen. Mindkét tulajdonság a sejtfalra nehezedő turgornyomásnak tulajdonítható. Amint fentebb kifejtettük, a sejtfal erősíti és védi a sejtet az ozmotikus nyomástól, amely túlzott mértékben ozmotikus lízist okozhat a sejteknél, ha nincs ozmotikus nyomás. A sejtfal a lignint tartalmazó vastagabb másodlagos réteg kialakításával szerkezeti támaszt is nyújt. Ettől eltekintve a sejtfal cellulózt tartalmaz, amely merevvé és szívóssá teszi azt. A sejtfal között egy másik, pektinben gazdag intercelluláris anyagból álló réteg található. Ezt a réteget nevezzük középső lamellának. Elsődleges funkciója a szomszédos sejtek összeragasztása. Összességében a növénynek ezek a sejtjellemzői teszik lehetővé, hogy a gravitációs vonzással szemben a fényforrás felé egyenesen maradjon.

A turgiditás jelentősége a növényekben

A turgiditás létfontosságú a növények számára, mivel strukturális támaszt és szilárdságot biztosít. Enélkül a növény nem tudna függőlegesen állni – egy olyan testtartás, amelyben a fényenergia gyűjtése a fotoszintézishez a legjobb esetben is megtörténik. Emellett merevséget is kölcsönöz a növényeknek. Ha nincs elég vízfelvétel a turgor előállításához, a növényi sejtek nem lesznek teljesen kitágulva. Ha ez az állapot tartósan fennáll, a növény hervadtnak és rosszul érzi magát. The drooping due to loss of turgor can be corrected, e.g. with adequate water to process by the vacuole through osmoregulation.

Related terms

Turgid