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5.8: Tonizität bei Pflanzen
INHALTSVERZEICHNIS

 

PROTOKOLLE

5.8: Tonizität bei Pflanzen

Die Tonizität beschreibt die Fähigkeit einer Zelle, Wasser zu verlieren oder zu gewinnen. Sie hängt von der Menge des gelösten Stoffes ab, der die Membran nicht durchdringt. Die Tonizität grenzt das Ausmaß und die Richtung der Osmose ein und führt zu drei möglichen Szenarien, die das Volumen einer Zelle beeinflussen: Hypertonizität, Hypotonizität und Isotonizität. Aufgrund von Unterschieden in Struktur und Physiologie unterscheidet sich die Tonizität von Pflanzenzellen in einigen Szenarien von der, von tierischen Zellen.

Pflanzen und hypotonische Umgebungen

Im Gegensatz zu tierischen Zellen gedeihen Pflanzen, wenn sich in der sie umgebenden extrazellulären Umgebung mehr Wasser befindet als in ihrem Cytoplasmatischen Inneren. In einer hypotonen Umgebung gelangt Wasser über Osmose in die Zelle und lässt sie anschwellen, da die Konzentration der gelösten Stoffe in den Pflanzenzellen höher ist als außerhalb. Die Kraft, die entsteht, wenn ein Wassereinfluss die Plasmamembran gegen die Zellwand drückt, nennt man Turgor-Druck. Im Gegensatz zu tierischen Zellen haben Pflanzenzellen starre Zellwände, welche die osmosebedingte Ausdehnung der Plasmamembran begrenzen. Durch die Begrenzung der Ausdehnung verhindert die Zellwand das Platzen der Zelle. Das führt zu einer Versteifung der Pflanzen. Dies ermöglicht den Pflanzen eine aufrechte Haltung, anstatt dass sie welken.

Pflanzen und hypertone Umgebungen

Pflanzen welken, wenn sie nicht genügend Wasser aufnehmen können. In einem solchen Szenario wird ihre extrazelluläre Umgebung hypertonisch. Das Wasser verlässt dann das Innere durch Osmose. Die Folge ist eine Verkleinerung der Vakuolen und die Ablösung der Plasmamembran von der Zellwand, wodurch sich das Cytoplasma zusammenzieht. Dieser Prozess wird Plasmolyse genannt und ist der Grund dafür, dass Pflanzen den Turgor-Druck verlieren und welken.

Pflanzen und isotonische Umgebungen

In isotonischen Umgebungen gibt es ein Gleichgewicht des Wassers sowohl innerhalb als auch außerhalb der Pflanzenzellen. Daher treten, wie bei tierischen Zellen, keine Veränderungen des pflanzlichen Zellvolumens auf.

Osmoregulation in Pflanzen

Eine Vielzahl unterschiedlicher Pflanzenzellstrukturen und-strategien helfen, unter extremen Bedingungen ein angemessenes osmotisches Gleichgewicht zu bewahren. So speichern Pflanzen in trockener Umgebung Wasser in Vakuolen, begrenzen die Öffnung ihrer Stomata und besitzen dicke, wachsartige Kutikulas. So verhindern sie unnötigen Wasserverlust. Einige Pflanzenarten, die in salzhaltiger Umgebung leben, speichern Salz in ihren Wurzeln. So gelangt durch Osmose Wasser aus der Umgebung in die Wurzeln der Pflanze.


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