Клітка як осмотична система

Рослинна клітина являє собою осмотичну систему. Пектоцеллюлозная оболонка добре проникна як для води, так і для розчинених речовин. Однак плазмалемма і тонопласт володіють виборчої проникністю, легко пропускають воду і менш проникні, а в деяких випадках непроникні для розчинених речовин. У цьому можна переконатися, розглянувши явища плазмолізу і тургору.

Явище відставання цитоплазми від клітинної оболонки отримало на-звання плазмолізу. При приміщенні клітин в чисту воду або в слабо концентрований розчин вода надходить в клітку. Кількість води в клітці збільшується, обсяг вакуолі зростає, клітинний сік тисне на цитоплазму і притискає її до клітинної оболонці. Під впливом внутрішнього тиску клітинна оболонка розтягується, в результаті клітина переходить в напружений стан - тургор.

Тургорное тиск протидіє припливу води в клітину. Тиск, з яким вода осмотически притікає в клітку, так само, таким чином, різниці осмотичного тиску π і тургорного тиску P. Цю величину називають смокче силою S:

Осмос - явище проникнення молекул розчинника через напівпроникну перегородку - мембрану. Є основним механізмом надходження води в рослинну клітину.

Напівпроникна мембрана - це мембрана, добре проникний для води і непроникна або погано проникний для розчинених у воді речовин.

Осмотична осередок - це простір, оточене напівпроникною мембраною і заповнений будь-яким водним розчином, здатним розвивати певний осмотичний тиск.

Осмотіческоедавленіе (дифузне тиск) - це сила, яку необхідно прикласти, щоб припинити проникненню води в розчин, відокремлений від нього напівпроникною мембраною.

Клеточнийсок - водний розчин різних органічних і неорганічних речовин. Його осмотичний тиск (осмотичний потенціал) залежить від концентрації і ступеня дисоціації цих речовин. Осмотичний тиск клітинного соку визначає здатність клітини «насмоктувати» воду із зовнішнього розчину.

Осмоліти - це низькомолекулярні органічні сполуки, такі як поліоли, деякі амінокислоти і метиламін. Вони захищають білки в умовах стресу шляхом стабілізації структури білка. Осмоліти присутні в рослинних і тваринних клітинах, а також в мікроорганізмах. Вони стабілізують нативную структуру білка при підвищених температурах, зміни рН в клітці, високому тиску у глибоководних риб, високих концентраціях солей в рослинах.

Пасивний транспорт. Рівняння дифузії Фіка. Аквопаріни. Іонофори. Іонний транспорт в каналах. Сучасне уявлення про будову і функціонування каналів. Полегшена дифузія, її основні властивості та відмінності від простої дифузії.

Пасивний транспорт - перенесення речовин по градієнту концентрації з області високої концентрації в область низької без витрат енергії (наприклад, дифузія, осмос). Дифузія - пасивне переміщення речовини з ділянки більшої концентрації до ділянки меншою концентрації. Осмос - пасивне переміщення деяких речовин через напівпроникну мембрану (зазвичай дрібні молекули проходять, великі не проходять).

Існує три типи проникнення речовин в клітку через мембрани: проста дифузія, полегшена дифузія, транспорт в-в через мембранні канали (дифузія води через мембрани-осмос)

По дорозі простої дифузії частки речовини переміщаються крізь біліпідний шар. Напрямок простої дифузії визначається тільки різницею концентрацій речовини по обидва боки мембрани. Шляхом простої дифузії в клітку проникають гідрофобні речовини (O2. N2. Бензол) і полярні маленькі молекули (CO2. H2 O, сечовина).