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5.8: 식물의 강장
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Biology

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Tonicity in Plants
 
전사물

5.8: Tonicity in Plants

5.8: 식물의 강장

Tonicity describes the capacity of a cell to lose or gain water. It depends on the quantity of solute that does not penetrate the membrane. Tonicity delimits the magnitude and direction of osmosis and results in three possible scenarios that alter the volume of a cell: hypertonicity, hypotonicity, and isotonicity. Due to differences in structure and physiology, tonicity of plant cells is different from that of animal cells in some scenarios.

Plants and Hypotonic Environments

Unlike animal cells, plants thrive when there is more water in their surrounding extracellular environment compared to their cytoplasmic interior. In hypotonic environments, water enters the cell via osmosis and causes it to swell because there is a higher concentration of solutes inside plant cells than outside. The force, that is generated when an influx of water causes the plasma membrane to push against the cell wall, is called turgor pressure. In contrast to animal cells, plant cells have rigid cell walls that limit the osmosis-induced expansion of the plasma membrane. By limiting expansion, the cell wall prevents the cell from bursting and causes plants to stiffen (i.e., become turgid). Turgidity allows plants to hold themselves upright instead of wilting.

Plants and Hypertonic Environments

Plants wilt if they cannot take up sufficient water. In such a scenario, their extracellular surrounding becomes hypertonic, causing water to leave the interior via osmosis. As a result, vacuoles decrease in size and the plasma membrane detaches from the cell wall causing the cytoplasm to constrict. This process is called plasmolysis and is why plants lose turgor pressure and wilt.

Plants and Isotonic Environments

In isotonic environments, there is a balance of water both inside and outside plant cells. Therefore, like in animal cells, no changes occur in plant cell volume.

Osmoregulation in Plants

A variety of different plant cell structures and strategies help maintain appropriate osmotic balance in extreme conditions. For instance, plants in dry environments store water in vacuoles, limit the opening of their stoma and have thick, waxy cuticles to prevent unnecessary water loss. Some species of plants that live in salty environments store salt in their roots. As a result, osmosis of water occurs into the root from the surrounding soil.

Tonicity는 물을 잃거나 얻는 세포의 용량을 설명합니다. 그것은 막을 관통하지 않는 솔직의 양에 따라 달라집니다. 대니시티는 삼투압의 크기와 방향을 저하시키고 세포의 부피를 변경하는 세 가지 가능한 시나리오를 초래합니다: 과도성, 저온성 및 등생. 구조와 생리학의 차이로 인해 식물 세포의 강년도는 일부 시나리오에서 동물 세포의 것과 다릅니다.

식물 및 저온 환경

동물 세포와는 달리, 식물은 세포 질 내부에 비해 주변 세포 외 환경에서 더 많은 물이있을 때 번성합니다. 저혈압 환경에서는 물이 삼투압을 통해 세포에 유입되어 외부보다 식물 세포 내부의 소염 농도가 높기 때문에 팽창합니다. 물의 유입으로 인해 혈장 막이 세포벽에 밀어붙일 때 발생하는 힘은 터고 압력이라고 합니다. 동물 세포와는 달리, 식물 세포는 혈장 막의 삼투압 유도 확장을 제한하는 경질 세포벽을 가지고 있습니다. 확장을 제한함으로써 세포벽은 세포가 파열되는 것을 방지하고 식물이 뻣뻣해지는 원인이 됩니다(즉, 터기드가 됩니다). 터기디티는 식물이 시들게 하는 대신 똑바로 세워질 수 있게 합니다.

식물 및 고원 환경

충분한 물을 섭취할 수 없다면 식물이 시들게 됩니다. 이러한 시나리오에서, 그들의 세포 외 주변은 삼투압을 통해 내부를 떠날 물을 일으키는 원인이 되는 고세포가 됩니다. 그 결과, 바쿨올레의 크기가 감소하고 혈장 막이 세포벽에서 분리되어 세포질이 수축됩니다. 이 과정은 플라스몰리시스라고하며 식물이 터고 압력과 시질을 잃는 이유입니다.

식물 및 등소 환경

등소 환경에서는 식물 세포 내부와 외부의 물 균형이 있습니다. 따라서 동물 세포와 마찬가지로 식물 세포 부피에서 변화가 발생하지 않습니다.

식물의 발진 조절

다양한 식물 세포 구조와 전략은 극한 조건에서 적절한 삼투압 균형을 유지하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 건조한 환경의 식물은 물을 바쿠올레에 저장하고 장루의 개구부를 제한하고 불필요한 물 손실을 방지하기 위해 두껍고 왁스큐티클을 가지고 있습니다. 짠 환경에 사는 식물의 일부 종은 그들의 뿌리에 소금을 저장합니다. 그 결과, 물의 삼투압은 주변 토양에서 뿌리로 발생합니다.


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