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5.8: Tonicidad en plantas
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Tonicity in Plants
 
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TRANSCRIPCIÓN

5.8: Tonicity in Plants

5.8: Tonicidad en plantas

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.

La tonicidad describe la capacidad de una célula para perder o ganar agua. Depende de la cantidad de soluto que no penetre en la membrana. La tonicidad delimita la magnitud y la dirección de la ósmosis y da como resultado tres escenarios posibles que alteran el volumen de una célula: hipertonía, hipotonía e isotónica. Debido a las diferencias en la estructura y la fisiología, la tonicidad de las células vegetales es diferente de la de las células animales en algunos escenarios.

Plantas y ambientes hipotónicos

A diferencia de las células animales, las plantas prosperan cuando hay más agua en su entorno extracelular circundante en comparación con su interior citoplasmático. En ambientes hipotónicos, el agua entra en la célula a través de la ósmosis y hace que se hinche porque hay una mayor concentración de solutos dentro de las células de la planta que en el exterior. La fuerza, que se genera cuando una afluencia de agua hace que la membrana plasmática empuje contra la pared celular, se llama presión de turgencia. A diferencia de las células animales, las células vegetales tienen paredes celulares rígidas que limitan la expansión inducida por ósmosis de la membrana plasmática. Al limitar la expansión, la pared celular evita que la célula estalle y hace que las plantas se endurezcan (es decir, se vuelvan turgidas). La turgería permite que las plantas se mantengan erguidas en lugar de marchitarse.

Plantas y entornos hipertónicos

Las plantas se marchitan si no pueden tomar suficiente agua. En tal escenario, su entorno extracelular se vuelve hipertónico, haciendo que el agua salga del interior a través de la ósmosis. Como resultado, las vacuolas disminuyen de tamaño y la membrana plasmática se desprende de la pared celular haciendo que el citoplasma se constriñe. Este proceso se llama plasmólisis y es por eso que las plantas pierden presión y marchitamiento.

Plantas y Ambientes Isotónicos

En ambientes isotónicos, hay un equilibrio de agua tanto dentro como fuera de las células de la planta. Por lo tanto, al igual que en las células animales, no se producen cambios en el volumen de las células vegetales.

Osmoregulación en plantas

Una variedad de diferentes estructuras y estrategias de células vegetales ayudan a mantener el equilibrio osmótico adecuado en condiciones extremas. Por ejemplo, las plantas en ambientes secos almacenan agua en vacuolas, limitan la apertura de su estoma y tienen cutículas gruesas y cerosas para evitar la pérdida innecesaria de agua. Algunas especies de plantas que viven en ambientes salados almacenan sal en sus raíces. Como resultado, la ósmosis del agua se produce en la raíz del suelo circundante.


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