Клетка как осмотическая системаt

При помещении клеток в чистую воду или в слабо концентрированный раствор вода поступает в клетку. Количество воды в клетке увеличивается, объем вакуоли возрастает, клеточный сок давит на цитоплазму и прижимает ее к клеточной оболочке. Под влиянием внутреннего давления клеточная оболочка растягивается, в результате клетка переходит в напряженное состояние — тургор.

В условиях водного дефицита в молодых тканях резкое усиление потери воды приводит к тому, что тургорное давление клетки становится отрицательным и протопласт, сокращаясь в объеме, не отделяется от клеточной стенки, а тянет ее за собой. Клетки и ткани сжимаются. Это явление называется циторриз.

Сосущаясиласу ая с аклеткик етки

Сила, с которой вода поступает внутрь клетки, называется сосущей силой – S. Она тождественна водному потенциалу. По мере поступления воды в вакуоль, ее объем увеличивается, вода разбавляет клеточный сок, и клеточные стенки начинают испытывать давление. Клеточная стенка обладает определенной эластичностью и может растягиваться.

С увеличением объема вакуоли цитоплазма прижимается к клеточной стенке и возникает тургорное давление на клеточную стенку (Р). Одновременно со стороны клеточной стенки возникает равное по величине противодавление клеточной стенки на протопласт. Противодавление клеточной стенки называется потенциалом давления (-Р).

Величина сосущей силы S определяется осмотическим давлением клеточного сока и тургорным гидростатическим давлением клетки Р, которое равно противодавлению клеточной стенки, возникающей при ее растяжении –Р.

Сосущаясиласу ая с аклеткик етки

Таким образом, сосущая сила зависит от величины осмотического давления и тургорного напряжения клетки и определяется следующими соотношениями:

если клетка находится в состоянии полного насыщения (тургора), то ее осмотическое давление (Р) равно тургорному напряжению (Т), т.е. Р=Т. В таком случае клетка не будет всасывать воду и ее сосущая сила (S) будет равна нулю (S=0)

при некоторой потере воды клеткой осмотическое давление будет больше тургорного напряжения (Р>Т), недостаток последнего уравновеситься сосущей силой: Р=Т+S, величина сосущей силы S=Р-Т, т.е. разности между осмотическим давлением и тургорным напряжением.

Если растение находится в условиях достаточной увлажненности почвы и воздуха, то клетки находятся в состоянии полного тургора.

При недостатке влаги в почве вначале возникает водный дефицит в клеточной стенке. При длительном недостатке влаги большинство клеток теряет тургор, и растение начинает завядать, теряя эластичность и упругость.

Если из-за очень большой потери воды тургорное давление

упадет до нуля, то лист завянет совсем. Дальнейшая потеря воды приведет к гибели протопласта клеток. Приспособительным признаком к резкой потере воды является быстрое закрытие устьиц при недостатке влаги.