Plasmolyse is een osmotisch proces in de cellen van planten, schimmels en bacteriën, geassocieerd met hun uitdroging en terugtrekking van het vloeibare cytoplasma van het binnenoppervlak van het celmembraan met de vorming van holtes. Dit is mogelijk door de aanwezigheid van een celwand, die zorgt voor een stijf buitenraamwerk. Deplasmolyse is het omgekeerde proces, dat wil zeggen het herstel van de oorspronkelijke vorm van de cel met een afname van de osmotische druk in de extracellulaire vloeistof.
Oorsprong van plasmolyse en deplasmolyse
Plasmolyse vindt plaats in de cellen van schimmels, planten en bacteriën, die een sterke celwand hebben. Wanneer ze zich in een hypertone oplossing bevinden, waarbij de concentratie van elektrolyten groter is dan in het cytoplasma, komt water vrij in de intercellulaire ruimte. Afhankelijk van de mate van uitdroging, wordt celplasmolyse verdeeld in hoekig met minimale cytoplasmatische terugtrekking, concaaf, convulsief, cap en convex.
Gevoelig voor gedeeltelijke deplasmolyseal deze varianten van plasmolyse, maar volledige levensvatbaarheid van de cellen kan alleen worden hersteld in het geval van convulsieve, hoekige, concave plasmolyse, omdat het zich op kleine schaal ontwikkelt of niet leidt tot schade aan intracellulaire structuren. Convexe plasmolyse is een volledig onomkeerbaar proces. Het lijkt qua vorm gedeeltelijk op de krampachtige variant, maar de laatste is vaak omkeerbaar.
Osmotische verschijnselen in de cel
Fenomenen als plasmolyse en deplasmolyse zijn wederzijds tegengesteld. Plasmolyse is de samentrekking van een cel wanneer deze zich in een hypertone oplossing bevindt. Deplasmolyse is het herstel van de oorspronkelijke vorm en grootte van een cel die eerder plasmolyse heeft ondergaan. Plasmolyse is een osmotisch fenomeen dat zowel in planten- en bacteriecellen als in schimmelcellen voorkomt.
Een belangrijke voorwaarde voor zijn ontwikkeling is de aanwezigheid van een celwand, een stijf frame dat zorgt voor een constante vorm en grootte. Daarin kan dit fenomeen worden beschreven als een proces van rimpeling van de interne omgeving van de cel als gevolg van het vrijkomen van vloeistof in de intercellulaire ruimte en de vorming van holtes tussen het teruggetrokken cytoplasma en het celmembraan. Dat wil zeggen, het mobiele cytoplasma, dat vocht verliest, krimpt en laat de holtes tussen het celmembraan en zijn interne omgeving vrij.
Huishoudelijk voorbeeld van plasmolyse en deplasmolyse
Plasmolyse van plantencellen, schimmels en bacteriën is een omkeerbaar proces. Tegelijkertijd kunnen bacteriën waarvan de cellen een celwand hebben, heel lang in deze toestand verkeren. Maar eenmaal in een gunstige omgeving kunnen ze herstellen enga verder met je leven. Een huishoudelijk voorbeeld van plasmolyse en deplasmolyse is de bereiding van jam. In een oplossing met een hoge suikerconcentratie vindt plasmolyse plaats. Dit zorgt voor lange tijd de veiligheid van het product, omdat bacteriën hun vitale activiteit niet kunnen uitvoeren.
Bij het gebruik van jam, wanneer de osmotische druk in de oplossing afneemt, wordt de bacteriecel weer actief. Dit betekent dat een fenomeen als deplasmolyse plaatsvindt - het herstel van de gel-sol-eigenschappen van zijn cytoplasma en normale prestaties. Als er voldoende pathogene microflora in de oplossing zit, kan deze een infectieziekte veroorzaken.
Osmotische verschijnselen in dierlijke cellen
Extreme variant van deplasmolyse van dierlijke cellen is hemolyse van erytrocyten. Het wordt vernietigd in hypotone oplossingen vanwege de overmatige zwelling. Door de lagere concentratie elektrolyten aan de buitenkant van de erytrocyt, stroomt water door het membraan naar binnen om de osmotische druk gelijk te maken. Vanwege de beperkte interne ruimte van de cel en zijn lage capaciteit treden echter membraanbreuk en hemolyse op. De plantencel is duurzamer door de aanwezigheid van een celwand en daarom leidt de zwelling ervan vaak niet tot lysis. Op een bepaald moment wordt de hydrostatische druk in de cel gelijk aan de osmotische druk, waardoor de verdere stroming van water in het cytoplasma stopt.
In hypertone oplossingen in erytrocyten treedt het tegenovergestelde fenomeen op - waterwordt verwijderd uit het cytoplasma en de cel krimpt. In hoogontwikkelde meercellige organismen is de limiet van osmotische werking echter erg laag. Daarom sterft de cel vaker af, omdat deze niet lang levensvatbaar kan blijven in de aanwezigheid van een zeer stroperig cytoplasma. Bovendien moet elke cel in het menselijk lichaam bepaalde functies vervullen en niet alleen bestaan. Een cel die "niet werkt" wordt geëlimineerd door macrofagen.
