Когато клетката е потопена в разтвор, има осмотично налягане, което се натрупва между клетката и разтвора. В зависимост от естеството на разтвора, клетката претърпява две физически промени, а именно плазмолиза и цитолиза. Когато клетката се потопи в хипертоничен разтвор, клетката губи вода към външната среда. По този начин протоплазмата има склонност да се отлепи от клетъчната стена. Този процес се нарича плазмолиза. Когато клетката е потопена в хипотоничен разтвор, клетката ще получи вода в клетката чрез ендосмоза. Това ще доведе до увеличаване на обема вътре в клетката. Непрекъснатият поток на вода в клетката ще доведе до разрушаване на клетките, което се нарича цитолиза. Най- ключова разлика между двата процеса е типът разтвор, в който клетката е потопена. За да се осъществи плазмолиза, клетката трябва да бъде потопена в хипертоничен разтвор, докато за да се проведе цитолиза, клетката трябва да бъде потопена в хипотоничен разтвор.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е плазмолиза
3. Какво е цитолиза
4. Прилики между плазмолизата и цитолизата
5. Паралелно сравнение - плазмолиза срещу цитолиза в таблична форма
6. Резюме
Хипертоничен разтвор е разтвор, в който концентрацията на разтворимо вещество е висока, а концентрацията на вода е ниска. С други думи, хипертоничният разтвор има по-голям разтворен потенциал и нисък воден потенциал от клетката. Следователно, според феномена на осмозата, водните молекули се движат през градиент на концентрация през полупропусклива мембрана от по-висок воден потенциал към по-нисък воден потенциал. Следователно, когато една клетка се постави в хипертоничен разтвор, водата ще изтече от клетката, за да доведе йоновата концентрация на вътрешната и външната среда до равновесие. Този процес се обозначава като екзосмоза. Докато водните потенциали се балансират, водата ще се изнесе от клетката към разтвора. По време на този процес протоплазмата започва да се отделя от клетъчната стена. Това е известно като плазмолиза.
При определени организми, където няма клетъчна стена, плазмолизата може да бъде фатална и може да доведе до унищожаване на клетката. Плазмолизата се провежда при екстремно налягане и може да се индуцира при лабораторни условия, като се използват високо концентрирани физиологични разтвори.
Фигура 01: Плазмолиза
Плазмолизата може да бъде главно от два вида; Вдлъбната плазмолиза и изпъкнала плазмолиза. Вдлъбната плазмолиза е обратима. По време на вдлъбната плазмолиза плазмената мембрана не се отделя напълно от клетъчната стена, вместо това остава непокътната. Изпъкнала плазмолиза е необратима и е крайното ниво на плазмолиза, при което клетъчната плазмена мембрана напълно се отделя от клетъчната стена. Това може да доведе до пълно унищожаване на клетката.
Цитолизата е явление, което се случва с разрушаването на клетката поради развитието на състояние на осмотичен дисбаланс. Поради този дисбаланс в осмотичното налягане, излишната вода в клетката се дифундира. Дълбокият анализ на това явление разкрива, че навлизането на вода в клетката се улеснява от аквапорини, които са селективни мембранни канали. Механизмът на навлизане на вода в клетката е дифузията. Дифузията се осъществява през клетъчната мембрана. Цитолизата се случва, когато външната среда е хипотонична и излишъкът от вода навлиза в клетката до ниво, при което тя нарушава прага на клетъчната мембрана или аквапорин. Разрушаването на клетъчната мембрана се обозначава като клетъчно спукване.
В контекста на бозайниците, цитолизата често се появява поради неправилен прием на хранителни вещества и промени в механизмите за отстраняване на отпадъците. Тези състояния водят до промяна в клетъчния метаболизъм. Променените модели на метаболизма на клетките водят до цитолиза, тъй като се развива неравномерен баланс на осмотичното налягане. Поради това при бозайниците извънклетъчната течност се премества в клетките, които причиняват цитолиза. Въпреки че изглежда, че е вредно явление, имунитетната система на човешкото тяло използва този механизъм, за да инициира процеси на разрушаване на клетките, когато става въпрос за злокачествени клетки.
Фигура 02: Цитолиза
За да се предотврати появата на цитолиза в клетките, различните организми използват различни стратегии. Контрактилна вакуола се използва от Paramecium това включва бързото изпомпване на излишните течности, натрупани в техните системи. Наличието на клетъчна мембрана, която е по-малко пропусклива за вода, също позволява на някои видове организми да предотвратят цитолизата.
Плазмолиза срещу цитолиза | |
Плазмолизата е процесът на прекомерно отстраняване на вода, когато клетката е потопена в хипертоничен разтвор, който причинява свиване на клетката. | Прекомерният прием на вода, когато клетката е потопена в хипотоничен разтвор, който води до разрушаване на клетките, е известен като цитолиза. |
Вид на включеното решение | |
Когато една клетка се потопи в хипертоничен разтвор, възниква плазмолиза. | Когато една клетка се потопи в хипотоничен разтвор, настъпва цитолиза. |
Тип осмоза | |
Плазмолизата се появява поради екзосмоза. | Цитолизата се появява поради ендосмоза. |
Когато клетката се потопи в хипертоничен разтвор, клетката губи вода към външната среда. Така протоплазмата се свива и отделя от клетъчната стена. Този процес се нарича плазмолиза. Плазмолизата може да бъде главно от два вида. Вдлъбната плазмолиза или изпъкнала плазмолиза. Когато клетката е потопена в хипотоничен разтвор, клетката ще получи вода в клетката чрез ендосмоза. Това ще доведе до увеличаване на обема вътре в клетката. Непрекъснатият поток на вода в клетката ще доведе до разрушаване на клетките се нарича цитолиза. За да се предотврати появата на цитолиза в клетките, различните организми използват различни стратегии. Това е разликата между плазмолизата и цитолизата.
1.Editors. „Цитолиза - определение, видове и функция.“ Биологичен речник, 28 април 2017. Достъпно тук
2.Editors. „Плазмолиза - определение, типове и примери.“ Биологичен речник, 29 април 2017. Достъпно тук
1.'OSC Microbio 03 03 Plasmolysi'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0) през Commons Wikimedia
2. "Диаграма на осмотичното налягане върху кръвните клетки" My LadyofHats - Собствена работа, (Public Domain) чрез Commons Wikimedia