膨圧は流体圧力によって膨張セルの全膨張の現象です。この現象により、細胞は水を吸収し、細胞膜を押し、細胞膜を引き締めることによって膨張します。
流体が細胞壁に外向きの圧力をかけるとき、それは膨圧と呼ばれます。一方、伸張した細胞壁が細胞内容物に及ぼす内向きの圧力は、壁圧力と呼ばれます。一般に、平衡圧を維持しながら、圧力、膨圧、壁圧の両方が互いに反対になります。
生きている細胞の膨張は、3つの主要な要因によって影響を受けます:細胞内の浸透圧活性物質の形成、十分な水の供給、および半透膜。
生物学の膨張を理解するためのいくつかの以前の概念
浸透
すべての生物にとって重要な要素である水は、細胞レベルで反映される物理的特性を持っています。これは、ある細胞から別の細胞に輸送される方法と同様に、細胞内環境から外部環境に出入りする方法です。
このプロセスは浸透と呼ばれ、高濃度の領域から低濃度の領域への比較的透過性の膜を介した水とミネラルの拡散で構成されています。
細胞が通常の状態にあるとき、細胞外液と細胞内液の濃度は、内部環境と外部環境のバランスがあるため、同じです。
細胞が高張培地に曝されると、血漿の内部水が出て、外部環境の濃縮度と細胞の内部環境の濃度のバランスをとる傾向があり、原形質溶解を生じる。
プラスモリシス
膨圧とは対照的に、この現象は、細胞が失われ、水分が失われ、収縮して、プロトプラストが細胞壁から分離されるときに発生します。プラスモライシスは、細胞膜の半透過性と植物の細胞壁の透過性によって引き起こされます。
これは、細胞外環境の条件が高張性であるためです。つまり、液胞内に含まれる水が高張性環境を去り(浸透)、細胞を脱水します。
最後に、細胞が細胞質分解されるため、細胞膜壁が分離されます。このプロセスの間に、植物が液胞を満たすために水を取得せず、細胞がその膨圧を取り戻すことができる場合、植物はおそらく死にます。
膨圧の重要性
まず、turgorは細胞と細胞の間で栄養溶液を移動させるのに役立ちます。これは、一方の細胞と他方の細胞との間の細胞液の濃度の違いによるものです。一方、膨圧の現象は、さまざまな器官の成長に必要です。
Turgorは植物細胞を直立させるために不可欠です。大量の水分を失う植物細胞は膨圧が低く、弛緩する傾向があります。水の損失は最終的には植物をしおれさせます。
細胞壁が水が膜を通過するよりも速い速度でリラックスすると、膨圧が低下した細胞が形成され、反対の効果である形質転換が生じます。
植物の膨圧
植物は油圧機械です。彼らは「膨圧」に依存して細胞を伸長させ、気孔細胞の開閉を通じて発汗を調節します。
細胞壁は、植物細胞が膨圧に抵抗することを可能にします。このプロセスは、この現象のために簡単に破裂する赤血球などの他の細胞では起こりません。圧迫圧のおかげで、植物は緑がかった色を増やします。
膨圧は、細胞外の低い溶質濃度の領域から、より高い濃度の溶質を有する細胞の液胞への水の浸透流によって引き起こされる。このため、植物は重力を維持するために膨圧に依存しています。
Turgorは細胞代謝に関与しており、環境の変化に対する植物の反応の鍵となるのは、Turgor圧の調節であることがよくあります。
膨圧を調整するプロセスの故障は、干ばつ、汚染、極端な温度などのストレスにさらされたときにパフォーマンスの低下の原因となる可能性があるため、農業における研究が重要です。
ほとんどの場合、植物細胞は、細胞間の空間を満たす流体から水を受け取り、細胞壁を裏打ちするセルロース繊維間の小さな空洞に入ります。
ほとんどの細胞はこの液体に含浸されており、ほとんどの場合、細胞液よりも高い浸透ポテンシャルを持っているため、植物はほとんど完全に濁った細胞で構成されます。
Cellular turgorは、植物に堅さを与え、その形状を維持するのに役立ち、効率的に機能させることができます。すべての実生、ならびに草本植物および葉や花などの植物構造は、完全にそれらの細胞の膨張に依存している。
研究室のトゥルゴール
膨圧は、細胞を希薄溶液に懸濁するか、低濃度の溶質(例、水道水または雨水)を含む水を供給することで発生します。
水が蒸発すると、溶質が残り、水溶液が濃縮されます。これにより、低張のソリューションから等張で高張のソリューションへと導きます。
植物の葉は十分な水分が蒸発すると落ちる傾向があり、細胞を低張液ではなく等張液に浸します。
対照的に、動物細胞は細胞壁がなく、通常は等張液に浸されます。これが、動物細胞が通常膨圧感を示さない理由であり、むしろ低張液への曝露です。
バクテリアはまた、コントラスト、形質分解が代謝と成長を妨げるような濁った状態で存在することを好みます。
実際、食品保存への1つのアプローチは、高濃度の塩や砂糖などの食品内に高張性を作り、膨圧を防ぎ、原形質溶解を促進することです。
医学における膨圧
Turgorはまた、組織と間質液の外向きの圧力により、皮膚の正常な弾力性、皮膚が拡張する能力、および元の状態に戻ることも指します。
膨満の評価を通じて、医師は人が脱水状態かどうかを判断できるため、身体診察の重要な部分は皮膚の膨満の評価です。
参考文献
- Fricke、W。「Turgor Pressure」。eLS。1-6。オンラインで公開:2017年1月。取得元:Willey Online Library。wiley.com。
- アガルワル、N。回復:記事を保存します。In:preservearticles.com(2017)。
- S.ベケット。「生物学:現代の紹介」。オックスフォード大学出版局(1986)。
- キャンベル、リース。"Biology" Ed。MédicaPanamericana(2007)。
- 「濁度とは何ですか?」QSStudy(2017)回復:qsstudy.com。
- "Osmosis"の復元:sites.google.comの「The cell:basic unit」
- Abedon、「Turgidity」(2016)in:Biology as Poetry:Cell Biology Department of Microbiology、The Ohio State University。回復元:biologyaspoetry.com。
- Pritchard、J。「Turgor Pressure」。バーミンガム大学、バーミンガム、イギリス。ライフサイエンス百科事典(2001)Nature Publishing Group els.net。