Plazmoliz
1. örnekte, hipertonik ortamda hücre su kaybederek büzüşmüştür.
2. örnekte, yoğunluklar eşit olduğundan hücre değişikliğe uğramamıştır.
3. örnekte, hipotonik ortamda hücre su alarak şişmiştir. ⓘ
Bir bitki hücresi izotonik (eş yoğun) ortamdayken hipertonik (çok yoğun) bir ortama konulduğunda, hücredeki küçük moleküllerin enerji harcanmadan çok yoğun hücre ortamından, az yoğun ortama geçişine plazmoliz denir. Plazmolizde osmoz kurallarına göre hücre su kaybeder. Hücrenin su kaybedip büzülmesini sağlayan çözeltiye hipertonik çözelti adı verilir. Hipertonik çözeltiler aynı zamanda derişik çözeltilerdir.Eğer hücre bu ortamda uzun süre kalırsa ölür. ⓘ
Hücre, kendisinden daha az yoğun (çözünmüş madde yoğunluğu az) hipotonik çözeltide bir ortama konulduğunda su alarak şişer ve deplazmolize uğrar. ⓘ
Plazmoliz öncesi epidermis hücresi
Plazmoliz sonrası epidermis hücresi ⓘ
| Plazmoliz ⓘ | |
|---|---|
 | |
| Hipertonik bir çözelti içinde bulunan ve suyun hücre dışına çıkmasına neden olan bir kırmızı kan hücresi. | |
| Uzmanlık | Hücre biyolojisi |
| Nedenler | Osmoz |
Plazmoliz, hücrelerin hipertonik bir solüsyonda su kaybettiği süreçtir. Tersi bir süreç olan deplazmoliz veya sitoliz, hücre hipotonik bir çözelti içindeyse meydana gelebilir, bu da daha düşük bir dış ozmotik basınç ve hücreye net bir su akışı ile sonuçlanır. Plazmoliz ve deplazmolizin gözlemlenmesi yoluyla, hücre ortamının tonikliğinin yanı sıra çözünen moleküllerin hücresel zarı geçme hızını belirlemek mümkündür. ⓘ
Etimoloji
Plazmoliz terimi Latince 'matris' anlamına gelen 'plasma' ve Yunanca 'gevşeme' anlamına gelen 'lysis' sözcüklerinden türetilmiştir. ⓘ
Turgidite
Hipotonik çözeltideki bir bitki hücresi endosmoz yoluyla su emer, böylece hücredeki artan su hacmi basıncı artırarak protoplazmanın hücre duvarına doğru itilmesini sağlar, bu durum turgor olarak bilinir. Turgor, bitki hücrelerinin de aynı şekilde birbirlerini itmesini sağlar ve odunsu olmayan bitki dokularında ana destek yöntemidir. Bitki hücre duvarları, tam turgor olarak bilinen belirli bir noktadan sonra daha fazla su girişine direnç gösterir, bu da bitki hücrelerinin aynı koşullarda hayvan hücrelerinin yaptığı gibi patlamasını engeller. Bu aynı zamanda bitkilerin dik durmasının da nedenidir. Bitki hücrelerinin sertliği olmasaydı bitki kendi ağırlığının altında kalırdı. Turgor basıncı bitkilerin sağlam ve dik kalmasını sağlar ve turgor basıncı olmayan bitkiler (sarkık olarak bilinir) solar. Bir hücrenin turgor basıncı ancak etrafında hava boşluğu kalmadığında düşmeye başlar ve sonunda hücreninkinden daha büyük bir ozmotik basınca yol açar. Vakuoller, mannitol, sorbitol ve sükroz gibi solütler içeren hiperosmotik çözeltiler nedeniyle su hücreyi terk ettiğinde turgor basıncında rol oynar. ⓘ
Plazmoliz
Bir bitki hücresi hipertonik bir çözeltiye yerleştirilirse, bitki hücresi plazmoliz yoluyla su ve dolayısıyla turgor basıncı kaybeder: basınç, hücrenin protoplazmasının hücre duvarından sıyrıldığı noktaya kadar azalır, hücre duvarı ile zar arasında boşluklar bırakır ve bitki hücresinin büzülmesine ve buruşmasına neden olur. Basıncın azalmaya devam etmesi sonunda hücre duvarının tamamen çökmesi olan sitorizise yol açar. Hücreleri bu durumda olan bitkiler solgunlaşır. Plazmolizden sonra bir bitki hücresinde hücre duvarı ile hücre zarı arasındaki boşluk hipertonik çözelti ile dolar. Bunun nedeni, hücreyi çevreleyen çözelti hipertonik olduğu için ekzosmoz gerçekleşir ve suyun çoğu akıp gittiği için hücre duvarı ile sitoplazma arasındaki boşluk çözünen maddelerle dolar ve dolayısıyla hücre içindeki konsantrasyon daha hipertonik hale gelir. Bitkilerde aşırı su kazanımıyla aynı şekilde aşırı su kaybını önlemek için bazı mekanizmalar vardır. Hücre hipotonik bir çözeltiye yerleştirilirse plazmoliz tersine çevrilebilir. Stomalar bitkinin kurumaması için suyu bitkide tutmaya yardımcı olur. Balmumu da suyu bitkinin içinde tutar. Hayvan hücrelerindeki eşdeğer sürece krenasyon denir.
Ekzosmoz nedeniyle hücrenin sıvı içeriği dışarı sızar. Hücre çöker ve hücre zarı hücre duvarından uzaklaşır (bitkilerde). Çoğu hayvan hücresi sadece fosfolipid çift tabakadan (plazma membranı) oluşur ve hücre duvarından oluşmaz, bu nedenle bu koşullar altında büzüşür. ⓘ
Plazmoliz yalnızca aşırı koşullarda meydana gelir ve doğada nadiren görülür. Ekzosmoza neden olmak için hücreleri güçlü tuzlu su veya şeker (sukroz) çözeltilerine daldırarak laboratuvarda indüklenir, genellikle Elodea bitkileri veya soğan epidermal hücreleri kullanılır, bunlar renkli hücre özsuyuna sahiptir, böylece süreç açıkça görülebilir. Bitki hücrelerini boyamak için metilen mavisi kullanılabilir. ⓘ
Plazmoliz esas olarak hipertonik çözelti ve büyük basınç altında hücre zarının büzüşmesi olarak bilinir. ⓘ
Plazmoliz, içbükey plazmoliz veya dışbükey plazmoliz olmak üzere iki tipte olabilir. Konveks plazmoliz her zaman geri dönüşümsüzken, konkav plazmoliz genellikle geri dönüşümlüdür. İçbükey plazmoliz sırasında, plazma membranı ve kapalı protoplast, plazma membranı ve hücre duvarı arasında oluşan yarı küresel, içe doğru kıvrımlı cepler nedeniyle hücre duvarından kısmen büzülür. Dışbükey plazmoliz sırasında, plazma membranı ve kapalı protoplast, plazma membranının uçları simetrik, küresel olarak kavisli bir modelde olacak şekilde hücre duvarından tamamen büzülür. ⓘ