Тургор и плазмолиз растительной клетки

Слой протоплазмы живой клетки, граничащий с оболочкой, обладает свойством полупроницаемости. Он пропускает воду, но задерживает большую часть растворенных в воде веществ, препятствуя выравниванию концентраций в клетке и в межклеточном пространстве. В связи с этим растворенные в клеточном соке вещества оказывают на цитоплазму осмотическое давление, величина которого определяется по уравнению

р = CRT,

где р — давление, Па;

С — молярная концентрация раствора, моль/м³;

R—газовая постоянная, равная 8,3 Дж/(моль·К);

Т—абсолютная температура, К.

Осмотическое давление в клетках зрелых плодов и овощей обычно колеблется от 0,49 до 0,98 МПа. Благодаря этому протоплазма плотно прижата к оболочке клетки, которая растягивается во все стороны. Это напряженное состояние клетки носит название тургора (рис. 13, а).

Тургор можно нарушить, насытив межклеточное пространство концентрированными растворами сахара или поваренной соли. При молярной концентрации, более высокой, чем концентрация клеточного сока, окружающий клетку раствор обладает и большим осмотическим потенциалом. Часть влаги переходит из клетки в межклеточное пространство, и протоплазма сжимается. Такое явление носит название плазмолиза (рис. 13, б).

Если устранить действие концентрированных растворов, например, вытеснив их водой, то тургор может восстановиться. Такое явление называется де клазмолизом. Степень обратимости зависит от вида, концентрации и длительности действия растворенного вещества.

Рис. 13. Тургор (а)и плаз­молиз(б)растительной клетки

Необратимые изменения протоплазмы вызываются нагреванием, под действием которого свертываются белки. Для коагуляции цитоплазмы клеток плодовой ткани достаточно 50—60°С. Цитоплазма семян, содержащая пониженное количество влаги, выдерживает нагревание до 70—80°С.

Виды растительной ткани

Отдельные клетки растительной ткани прочно соединены между собой срединными пластинками, состоящими в основном из протопектина. Эти пластинки вместе с клеточными оболочками составляют остов паренхимной ткани. Оболочки клеток пронизаны тончайшими нитями цитоплазмы, которые носят название плазмодесм. Они соединяют между собой протопласты двух соседних клеток.

Промежутки между клетками образуют межклеточные ходы. В этих ходах скапливается воздух, а также диоксид углерода (углекислый газ), который выделяется клетками при дыхании. Количество газов может достигать значительной величины (до 30% об.).

Различают следующие виды растительной ткани:

Первичная меристема—ткань растущих органов растений (стебли, корни). Она состоит из неразвившихся паренхимных клеток, целиком заполненных цитоплазмой. Первичная меристема не содержит газов и не имеет межклеточных ходов.

Основная паренхима—ткань, состоящая из развившихся паренхимных клеток, имеющих вакуоли, заполненные клеточным соком, пластиды к другие включения. Межклеточные пространства и ходы в ткани ясно выражены. Из этой ткани состоят зрелые плоды, а также листья.

Покровная ткань, или эпидермис, — кожица плодов, образующаяся из поверхностного слоя первичной меристемы. На корнях, стеблях, а иногда и на плодах покровный слой содержит клетки, пропитанные суберином. Ткань из таких клеток имеет бурую окраску и носит название перидермы.

Механическая ткань—ткань, придающая прочность органам растений. Она состоит из клеток, имеющих толстостенные оболочки. Механическая ткань из живых прозенхимных клеток с оболочками, утолщенными по боковым стенкам или в углах клеток, называется колленхимой. Механическая ткань, образованная омертвевшими толстостенными прозенхимными клетками, носит название склеренхимы.

Проводящие ткани—ткани, состоящие из прозенхимных клеток значительной длины. Они встречаются преимущественно в стеблях.