Verhalten pflanzlicher Zellen in verschiedenen Umgebungen

Das Verhalten pflanzlicher Zellen wird maßgeblich durch die osmotischen Bedingungen ihrer Umgebung beeinflusst. Je nachdem, ob die umgebende Lösung hypertonisch, hypotonisch oder isotonisch ist, reagieren die Zellen unterschiedlich.

Definition: Hypertonische Lösung bezeichnet eine Lösung mit höherem osmotischen Druck als ein Vergleichsmedium.

In einer hypertonischen Umgebung verliert die Zelle Wasser an ihre Umgebung. Dies geschieht, weil die Wasserkonzentration in der Zelle höher ist als im umgebenden Medium. Infolgedessen schrumpft die Zelle zusammen.

Highlight: Bei längerem Aufenthalt in einer hypertonischen Lösung kann die Zelle durch den anhaltenden Wasserverlust absterben.

Definition: Eine hypotonische Lösung bezeichnet eine Lösung mit geringerem osmotischen Druck als ein Vergleichsmedium.

Wenn eine Zelle in eine hypotonische Lösung gebracht wird, diffundiert Wasser in die Zelle hinein. Die Zelle wird dadurch immer voller, schwillt an und kann im Extremfall sogar platzen.

Vocabulary: Osmose ist der Prozess, bei dem Wassermoleküle durch eine semipermeable Membran von einem Bereich mit höherer Wasserkonzentration zu einem Bereich mit niedrigerer Wasserkonzentration diffundieren.

In einer isotonen Umgebung herrscht ein Konzentrationsausgleich zwischen der Zelle und ihrer Umgebung. Es befinden sich gleich viele gelöste Teilchen in der Zelle wie in der umgebenden Lösung. Um diesen Gleichgewichtszustand aufrechtzuerhalten, diffundieren Wasserteilchen kontinuierlich durch die Biomembran in beide Richtungen.

Highlight: Der isotone Zustand gilt als Idealzustand für die Zelle, da hier der Druck innerhalb der Zelle konstant bleibt.

Diese Prozesse der Plasmolyse (in hypertonischer Lösung) und Deplasmolyse (Rückkehr aus hypertonischer in isotonische oder hypotonische Lösung) sind besonders gut an Plasmolyse Zwiebelzellen zu beobachten. Sie spielen eine wichtige Rolle bei vielen biologischen Vorgängen und sind ein klassisches Beispiel für Deplasmolyse im Alltag, etwa beim Gießen welker Pflanzen.