5.8 : Bitkilerde Tonisite

Tonisite, bir hücrenin su kaybetme veya kazanma kapasitesini ifade eder. Membrana nüfuz etmeyen çözünen madde miktarına bağlıdır. Tonisite, ozmozun büyüklüğünü ve yönünü sınırlar ve bir hücrenin hacmini değiştiren üç olası senaryo ile sonuçlanır: hipertonisite, hipotonisite ve izotonisite. Yapı ve fizyolojideki farklılıklar nedeniyle, bitki hücrelerinin tonisitesi bazı senaryolarda hayvan hücrelerinden farklıdır.

Bitkiler ve Hipotonik Ortamlar

Hayvan hücrelerinin aksine bitkiler, sitoplazmik iç kısımlarına kıyasla, çevreleyen hücre dışı ortamlarında daha fazla su olduğunda gelişirler. Hipotonik ortamlarda, su hücreye ozmoz yoluyla girer ve şişmesine neden olur çünkü bitki hücrelerinin içinde dışarıya göre daha yüksek çözünen konsantrasyonu vardır. Bir su akışı, plazma zarının hücre duvarına doğru itilmesine neden olduğunda oluşan kuvvet, turgor basıncı olarak adlandırılır. Hayvan hücrelerinin aksine, bitki hücreleri, plazma zarının ozmozla indüklenen genişlemesini sınırlayan sert hücre duvarlarına sahiptir. Genişlemeyi sınırlayarak hücre duvarı, hücrenin patlamasını önler ve bitkilerin sertleşmesine (yani şişmesine) neden olur. Şişkinlik, bitkilerin solmak yerine dik durmasını sağlar.

Bitkiler ve Hipertonik Ortamlar

Bitkiler yeterince su alamazlarsa solarlar. Böyle bir senaryoda, hücre dışı çevresi hipertonik hale gelir ve suyun osmoz yoluyla iç kısımdan çıkmasına neden olur. Sonuç olarak, vakuollerin boyutu küçülür ve plazma zarı hücre duvarından ayrılır ve sitoplazmanın daralmasına neden olur. Bu sürece plazmoliz adı verilir ve bu nedenle bitkiler turgor basıncını kaybeder ve solgunlaşır.

Bitkiler ve İzotonik Ortamlar

İzotonik ortamlarda, bitki hücrelerinin hem içinde hem de dışında su dengesi vardır. Bu nedenle hayvan hücrelerinde olduğu gibi bitki hücre hacminde değişiklik olmaz.

Bitkilerde Osmoregülasyon

Çeşitli farklı bitki hücre yapıları ve stratejileri, aşırı koşullarda uygun ozmotik dengenin korunmasına yardımcı olur. Örneğin, kuru ortamlardaki bitkiler suyu vakuollerde depolar, stomalarının açılmasını sınırlar ve gereksiz su kaybını önlemek için kalın, mumsu tırnaklara sahiptir. Tuzlu ortamlarda yaşayan bazı bitki türleri köklerinde tuz depolar. Sonuç olarak, çevredeki topraktan kökte su ozmozu meydana gelir.