Кроме функции накопления запасных веществ и отбросов, вакуоли в растительных клетках выполняют еще одну важную функцию – поддержание тургора. Концентрация ионов и сахаров в клеточном соке центральной вакуоли, как правило, выше, чем в клеточной стенке; тонопласт значительно замедляет диффузию из вакуоли этих веществ и в то же время легко проницаем для воды. Поэтому вода будет поступать в вакуоль. Такой однонаправленный процесс диффузии воды через избирательно проницаемую мембрану носит название осмоса. Поступающая в клеточный сок вода оказывает давление на постенный протопласт, а через него и на клеточную стенку, вызывая напряженное, упругое ее состояние, или тургор клетки. Тургор обеспечивает сохранение неодревесневшими органами растения формы и положения в пространстве, а также их сопротивление действию механических факторов.
Если клетку поместить в гипертонический раствор какой-нибудь нетоксичной соли или сахара (т. е. в раствор большей концентрации, чем концентрация клеточного сока), то происходит осмотический выход воды из вакуоли. В результате этого ее объем сокращается, эластичный постенный протопласт отходит от клеточной стенки, тургор исчезает, наступает плазмолиз клетки.
Плазмолиз обычно обратим. При помещении клетки в воду или в гипотонический раствор вода снова энергично поглощается центральной вакуолью, протопласт опять прижимается к клеточной стенке, тургор восстанавливается. Плазмолиз может служить показателем живого состояния клетки, мертвая клетка не плазмолизируется, так как не имеет избирательно проницаемых мембран.
Потеря тургора вызывает завядание растения. При завядании на воздухе в условиях недостаточного водоснабжения тонкие стенки клеток сморщиваются одновременно с протопластом и делаются складчатыми.
Тургорное давление не только поддерживает форму неодревесневших частей растений, оно является также одним из факторов роста клетки, обеспечивая рост клеток растяжением, т. е. за счет поглощения воды и увеличения размера вакуоли. У животных клеток центральная вакуоль отсутствует, их рост происходит главным образом за счет увеличения количества цитоплазмы, поэтому размер животных клеток обычно меньше, чем растительных.
Цитоплазма, значение, состав, свойства, пространственная организация. Циклоз.
Цитоплазма неоднородна, она состоит из: 1) плазмалеммы - слой цитоплазмы под клеточной оболочкой; 2) тонопласта - слой цитоплазмы окружающей вакуоли; 3) гиалоплазмы или цитоплазматического матрикса - это коллоидная система, способная к обратным переходам из золя в гель, и обратно, располагаются между органоидами клетки, объединяя их в единую систему; 4) органоидов клетки.
В цитоплазме осуществляется большая часть процессов клеточного метаболизма. Важнейшим свойством цитоплазмы является её способность к движению. Различают два вида движения:
1) вращательное - в клетках с одной крупной вакуолью, занимающей центральное положение, движение обычно осуществляется в одном направлении (циклоз) вдоль стенки;
2) струйчатое движение - в молодых клетках с многочисленными мелкими вакуолями, движение цитоплазмы, его интенсивность зависят от температуры, степени освещения, снабжения О2 и др. В цитоплазме растительной клетки находятся следующие микроскопические и субмикроскопические структуры: ЭПС, К. Гольджи, митохондрии, рибосомы, пластиды, лизосомы, пероксисомы, микротрубочки и микрофиламенты. Цитоплазма пронизана мембранами - тончайшими (4-10нм) плёнками, построенными из фосфолипидов и липопротеинов. Мембраны придают структуру всем органоидам клетки и ядру, ограничивают цитоплазму от клеточной оболочки и вакуоли и внутри цитоплазмы образуют эндоплазматическую сеть (ретикулум)
