Elektronická učebnice

Osmotické jevy v buňce

Uvnitř i vně buňky se nachází voda. Její molekuly jsou tak malé, že mohou volně přecházet přes cytoplazmatickou membránu. Pohyb vody je natolik důležitý, že pro něj byl zaveden zvláštní termín osmóza.

Osmóza je tedy pohyb molekul vody přes jakoukoliv polopropustnou membránu, která je pro ni volně propustná, zatímco velké molekuly přes ni procházet nemohou (např. molekuly bílkovin, sacharidů, lipidů). Osmóza je tak pouze zvláštní typ difúze molekul vody přes semipermeabilní membránu. Molekuly vody se ve smyslu difúze pohybují z prostředí, kde je nižší koncentrace rozpuštěných látek, do prostředí, kde je vyšší koncentrace látek.

Podle koncentrace rozpuštěných látek rozlišujeme vůči sobě dva roztoky:

Hypertonický = roztok s vyšší koncentrací látek, než má jiný, srovnávaný roztok.
Hypotonický = roztok s nižší koncentrací látek, než má jiný, srovnávaný roztok.
Izotonický = roztok se stejnou koncentrací látek, jakou má jiný roztok.

Chování živočišné buňky v roztocích

Živočišná buňka nemá na povrchu buněčnou stěnu, je tedy méně chráněná a mění svoji velikost v závislosti na prostředí.

V hypertonickém roztoku buňka ztrácí molekuly vody, jež se pohybují přes cytoplazmatickou membránu ven, buňka se bude postupně scvrkávat, nastane plazmolýza.
V izotonickém roztoku se budou molekuly vody pohybovat dovnitř a ven se stejnou četností, objemově nedochází k žádné změně.
V hypotonickém roztoku se budou molekuly vody pohybovat do vnitřku buňky, buňka se bude zvětšovat, nastane deplazmolýza, pokud buňka zvětší svůj objem natolik, že praskne, nastane plazmoptýza.

Obr. 1: Osmotické jevy v červené krvince

Chování buněk rostlin a hub v roztocích

V hypertonickém roztoku nastane plazmolýza, voda bude z buňky unikat do okolí, buňka se bude scvrkávat a cytoplazmatická membrána se může odtrhnout od buněčné stěny, buňka se zničí (např. kapičky vody na posolené zelenině).
V hypotonickém roztoku se budou molekuly vody pohybovat dovnitř buňky, projeví se však ochranná funkce buněčné stěny, roztáhne se jen do určité míry a začne vyvíjet protitlak na buňku, což omezí další příjem vody, rostlina vypadá zdravě a není povadlá.
V extrémním případě mohou prasknout i rostlinné buňky, nastane plazmoptýza (např. praskání třešní po dešti).
V izotonickém roztoku se navenek změny neprojeví.

Obr. 2: Osmotické jevy v rostlinné buňce

Laboratorní cvičení

Vhodné i pro žáky ZŠ

Pozorování osmotických jevů v buňkách červené cibule

Materiál: červená cibule, případně bobule ptačího zobu obecného nebo lístky mechu měříku tečkovaného

Pomůcky: mikroskop a základní mikroskopické potřeby

Chemikálie: 10% roztok kuchyňské soli

Postup:

Rozkrojíme cibuli, oddělíme od sebe jednotlivé plátky a pokusíme se stáhnout tenkou blánu obsahující červeně zbarvené pletivo.
Zhotovíme vodní preparát a pozorujeme červeně zbarvené vakuoly buněk cibule.
K okraji krycího skla přikápneme 10% roztok NaCl, z druhé strany podložního skla odsáváme roztok soli kouskem filtračního papíru tak, aby vznikl proud slaného roztoku napříč preparátem, pozorujeme objemové změny v buňce.
Nyní přikápneme k okraji krycího skla čistou vodu a z druhé strany roztok opět odsajeme pomocí filtračního papíru.
Do protokolu zakreslíme 2 až 3 buňky a) ve slaném roztoku; b) v roztoku promytého čistou vodou.
V závěru vysvětlíme objemové rozdíly ve vakuolách buňky a pozorované jevy pojmenujeme a vysvětlíme.

Výsledky cvičení:

5a) plazmolýza

5b) deplazmolýza