Ilustracja interaktywna przedstawia trzy komórki. Każda z nich zanurzona jest w innym roztworze: hipertonicznym, izotonicznym, hipotonicznym. Roztwór hipertoniczny: 1. Komórka roślinna umieszczona w roztworze hipertonicznym oddaje wodę na zasadzie osmozy. Woda przemieszcza się z komórki do roztworu zewnątrzkomórkowego. 2. Komórka oddaje wodę do roztworu zewnątrzkomórkowego, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym istnieje gradient potencjału wody. Komórka ma wyższy potencjał wody, a roztwór zewnątrzkomórkowy ma niższy potencjał wody. W miarę ubytku wody w komórce potencjał osmotyczny staje się bardziej ujemny, a potencjał turgorowy maleje do 0. W efekcie potencjał wody w komórce maleje. Skutkiem osmotycznej utraty wody jest zjawisko plazmolizy, czyli sytuacji, w której protoplast komórki się obkurcza, a błona komórkowa odstaje od ściany komórkowej. Roztwór izotoniczny: 3. Komórka roślinna umieszczona w roztworze izotonicznym wymienia wodę na zasadzie osmozy. Jednakowa ilość wody przemieszcza się z komórki do roztworu zewnątrzkomórkowego i w kierunku przeciwnym, czyli z roztworu zewnątrzkomórkowego do komórki. 4. Komórka i roztwór zewnątrzkomórkowy pozostają w stanie równowagi dynamicznej, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym nie występuje gradient potencjału wody. Komórka i roztwór zewnątrzkomórkowy mają taką samą wartość potencjału wody. Roztwór hipotoniczny: 5. Komórka roślinna umieszczona w roztworze hipotonicznym pobiera wodę na zasadzie osmozy. Woda przemieszcza się z roztworu zewnątrzkomórkowego do komórki. 6. Komórka pobiera wodę z roztworu zewnątrzkomórkowego, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym jest obecny gradient potencjału wody. Komórka ma niższy potencjał wody, a roztwór zewnątrzkomórkowy ma wyższy potencjał wody. W miarę napływu wody do komórki potencjał osmotyczny staje się mniej ujemny, a potencjał turgorowy rośnie do wartości dodatnich. Skutkiem osmotycznego napływu wody jest uzyskanie stanu pełnego turgoru.
Ilustracja interaktywna przedstawia trzy komórki. Każda z nich zanurzona jest w innym roztworze: hipertonicznym, izotonicznym, hipotonicznym. Roztwór hipertoniczny: 1. Komórka roślinna umieszczona w roztworze hipertonicznym oddaje wodę na zasadzie osmozy. Woda przemieszcza się z komórki do roztworu zewnątrzkomórkowego. 2. Komórka oddaje wodę do roztworu zewnątrzkomórkowego, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym istnieje gradient potencjału wody. Komórka ma wyższy potencjał wody, a roztwór zewnątrzkomórkowy ma niższy potencjał wody. W miarę ubytku wody w komórce potencjał osmotyczny staje się bardziej ujemny, a potencjał turgorowy maleje do 0. W efekcie potencjał wody w komórce maleje. Skutkiem osmotycznej utraty wody jest zjawisko plazmolizy, czyli sytuacji, w której protoplast komórki się obkurcza, a błona komórkowa odstaje od ściany komórkowej. Roztwór izotoniczny: 3. Komórka roślinna umieszczona w roztworze izotonicznym wymienia wodę na zasadzie osmozy. Jednakowa ilość wody przemieszcza się z komórki do roztworu zewnątrzkomórkowego i w kierunku przeciwnym, czyli z roztworu zewnątrzkomórkowego do komórki. 4. Komórka i roztwór zewnątrzkomórkowy pozostają w stanie równowagi dynamicznej, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym nie występuje gradient potencjału wody. Komórka i roztwór zewnątrzkomórkowy mają taką samą wartość potencjału wody. Roztwór hipotoniczny: 5. Komórka roślinna umieszczona w roztworze hipotonicznym pobiera wodę na zasadzie osmozy. Woda przemieszcza się z roztworu zewnątrzkomórkowego do komórki. 6. Komórka pobiera wodę z roztworu zewnątrzkomórkowego, ponieważ między komórką a środowiskiem zewnętrznym jest obecny gradient potencjału wody. Komórka ma niższy potencjał wody, a roztwór zewnątrzkomórkowy ma wyższy potencjał wody. W miarę napływu wody do komórki potencjał osmotyczny staje się mniej ujemny, a potencjał turgorowy rośnie do wartości dodatnich. Skutkiem osmotycznego napływu wody jest uzyskanie stanu pełnego turgoru.
Komórka w roztworze hipertonicznym, izotonicznym i hipotonicznym. Woda przemieszcza się zgodnie z różnicą stężeń, czyli z gradientem potencjału wody, od komórki o wyższym potencjale (tzn. mniej ujemnym) do komórki o potencjale niższym (tzn. bardziej ujemnym).
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
1
Polecenie 1
R13ylNRjraJNY
Rozstrzygnij, w jakim roztworze – hipertonicznym czy hipotonicznym – należy umieścić komórkę splazmolizowaną, aby zaobserwować zjawisko deplazmolizy. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do gradientu potencjału wody oraz kierunku przepływu wody między komórką a środowiskiem zewnętrznym. (Uzupełnij).
Zwróć uwagę, że deplazmoliza jest zjawiskiem odwrotnym do plazmolizy, umożliwiającym komórce splazmolizowanej powrót do stanu typowego uwodnienia.
Komórkę splazmolizowaną należy umieścić w roztworze hipotonicznym. W tej sytuacji komórka splazmolizowana ma niższy potencjał wody, a roztwór zewnątrzkomórkowy ma wyższy potencjał wody. Gradient potencjału wody powoduje, że woda napływa do wnętrza splazmolizowanej komórki, dzięki czemu komórka odzyskuje typowy stan uwodnienia. Następuje powrót protoplastu do stanu sprzed plazmolizy.
1
Polecenie 2
R1DpSAw2hC3Pc
Udowodnij, że komórka zwierzęca nie może ulec plazmolizie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do budowy komórki zwierzęcej. (Uzupełnij).
Zastanów się, który element budowy komórki roślinnej umożliwia zaobserwowanie obkurczania się protoplastu.
Plazmoliza to zjawisko odstawania protoplastu komórki od jej ściany komórkowej. Komórka zwierzęca nie ulega plazmolizie, ponieważ nie zawiera ściany komórkowej, od której mógłby odstawać protoplast. W roztworze hipertonicznym komórka zwierzęca się kurczy, co ostatecznie doprowadza do jej rozpadu.
bg‑cyan
Potencjał wodny
R5LvvtjMsFjXT1
Ilustracja interaktywna przedstawia jednopędową roślinę rosnącą w ziemi. Ukazany jest jej system korzeniowy i pęd główny z liśćmi. W ziemi znajdują się niebieskie strzałki, które kierują się w stronę korzeni, a następnie przez łodygę dostają się do górnych liści, z których wydostają się na zewnątrz do atmosfery. Poszczególne elementy ilustracji od dołu są po kolei oznaczone różnokolorowymi klamrami. Klamry są ponumerowane, zawierają opisy wraz z wzorami. Są one następujące. 1. Roztwór glebowy. ΨIndeks dolny w = −0,1 MPa. 2. Korzeń. ΨIndeks dolny w = −0,4 MPa. 3. Łodyga. ΨIndeks dolny w = −0,7 MPa. 4. Liść. ΨIndeks dolny w = −1,5 MPa. 5. Atmosfera. ΨIndeks dolny w = −80 MPa.
Ilustracja interaktywna przedstawia jednopędową roślinę rosnącą w ziemi. Ukazany jest jej system korzeniowy i pęd główny z liśćmi. W ziemi znajdują się niebieskie strzałki, które kierują się w stronę korzeni, a następnie przez łodygę dostają się do górnych liści, z których wydostają się na zewnątrz do atmosfery. Poszczególne elementy ilustracji od dołu są po kolei oznaczone różnokolorowymi klamrami. Klamry są ponumerowane, zawierają opisy wraz z wzorami. Są one następujące. 1. Roztwór glebowy. ΨIndeks dolny w = −0,1 MPa. 2. Korzeń. ΨIndeks dolny w = −0,4 MPa. 3. Łodyga. ΨIndeks dolny w = −0,7 MPa. 4. Liść. ΨIndeks dolny w = −1,5 MPa. 5. Atmosfera. ΨIndeks dolny w = −80 MPa.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3
R10G5vxbcA4l5
Wyjaśnij zależność między gradientem potencjału wody w układzie gleba–roślina a zdolnością rośliny do pobierania wody z podłoża. (Uzupełnij).
Zastanów się, jakie znaczenie dla wartości potencjału wody w roślinie i zdolności do jej pobierania z podłoża ma transpiracja.
W układzie gleba–roślina jest obecny gradient potencjału wody. Gleba ma wyższy potencjał wody, a roślina ma niższy potencjał wody, dlatego roślina zdolna jest do pobierania wody z podłoża. Dzieje się tak dlatego, że woda z gleby napływa do korzenia rośliny na zasadzie osmozy. Taki kierunek przepływu wody jest możliwy dlatego, że roślina dzięki transpiracji utrzymuje niższy potencjał wody niż ten, który panuje w glebie.