Turgiditeit

Turgiditeit bij planten wordt mogelijk gemaakt door de aanwezigheid van de celwand en de osmoregulerende functie van de vacuole.

Turgiditeit is de toestand van turgide of opgezwollen zijn, vooral als gevolg van een hoog vochtgehalte. In een algemene context verwijst turgiditeit naar de toestand van opgeblazen, gezwollen of gezwollen zijn. In een biologische context helpt turgiditeit te verklaren hoe plantencellen rechtop kunnen staan ondanks het ontbreken van een structureel skelet zoals dieren dat hebben. Het verleent planten ook stijfheid. Het uitzetten van cellen is dus een normaal kenmerk van planten. Zonder deze uitzetting ziet de plant er verlept en onwel uit. De stijfheid van planten wordt mogelijk gemaakt door de aanwezigheid van de celwand en de osmoregulerende functie van de vacuole. 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

Plantenturgiditeit is een toestand bij planten waarbij de cellen turgide zijn als gevolg van de turgordruk, d.w.z. de druk die door het water in de cel tegen de celwand wordt uitgeoefend. Een van de belangrijke kenmerken van een plantaardig organisme is zijn celwand. Een celwand is een laag die een cel omgeeft.1, 2 Bij dieren ontbreekt deze en is er alleen een celmembraan. Planten hebben beide. De celwand is een extra beschermlaag in de cellen van de plant. Het is een taaie, stijve structuur die hoofdzakelijk bestaat uit cellulose, pectine en hemicellulose. De celwand van planten bestaat uit één of twee lagen. De eerste laag wordt de primaire celwand genoemd. Uit deze laag kan vlak eronder een andere laag ontstaan. De nieuwe laag wordt de secundaire celwand genoemd. De tweede laag is een dikke laag die lignine afzet. De lignine helpt de cel waterdicht te maken. Deze kenmerken van de celwand helpen de plantencel weerstand te bieden aan osmotische druk, d.w.z. de hydrostatische druk die ontstaat door een verschil in de hoeveelheden oplosmiddelen tussen oplossingen die door een halfdoorlatend membraan, zoals het celmembraan, worden gescheiden bij osmose.3, 4, 5

Turgiditeit, slapheid, en plasmolyse

Turgide cel

Een turgide cel is een cel die turgordruk heeft. De plant die er gezond uitziet (d.w.z. niet verwelkt) heeft cellen die turgide zijn. De plantencel slaat oplosmiddelen (b.v. ionen en suikers) op (met name in zijn vacuole). Aangezien het binnenste van de cel een hogere concentratie aan opgeloste stoffen heeft (en dus minder watermoleculen) dan het buitenste, heeft het water de neiging naar binnen te stromen. De oplossing (rondom de cel) met een lagere concentratie opgeloste stoffen in vergelijking met wat zich in de cel bevond, wordt hypotoon genoemd. Een plantencel die in een hypotone oplossing wordt geplaatst, zal het water door osmose in de cel brengen. De resulterende instroom van water leidt tot een grote turgordruk die tegen de plantencelwand wordt uitgeoefend. Hierdoor wordt de cel turgide. De aanwezigheid van de celwand in planten voorkomt dat de cel barst (osmotische lysis), wat gebeurt in een cel die geen celwand heeft. Een dierlijke cel, bijvoorbeeld, zou opzwellen in een hypotone oplossing. Indien de osmose echter aanhoudt, zal de cel uiteindelijk barsten. De celwand van de plantencel is dus essentieel om de celintegriteit te stabiliseren en te voorkomen dat de cel barst. Overmatige osmose in een plantencel wordt voorkomen door de osmotische druk die door de celwand wordt uitgeoefend. De celwand kan echter geen bescherming bieden aan een plantencel die is blootgesteld aan een isotone oplossing of een hypertone oplossing. Deze oplossingen kunnen ertoe leiden dat de plant zijn groeikracht verliest en er verwelkt uitziet.

Slappe cel

Een isotone oplossing verwijst naar een oplossing waarin de concentratie van het oplosmiddel relatief gelijk is aan de concentratie van het oplosmiddel in de cel. Dit betekent dat er geen nettobeweging van watermoleculen tussen beide plaatsvindt. Een plantencel die in een isotone oplossing wordt geplaatst, zou slap worden. Deze toestand wordt slapheid genoemd. Een slappe plantencel is niet opgezwollen en zijn celmembraan drukt niet strak tegen de celwand. Het verschil tussen turgiditeit en slapheid ligt dus in de turgordruk. Bij turgiditeit lijkt een plantencel gezwollen of opgezwollen door de turgordruk die op de celwand wordt uitgeoefend, terwijl bij slapheid de plantencel deze druk verliest en er slap of slap uitziet.