Avainero – Plasmolyysi vs. sytolyysi
Kun kenno upotetaan liuokseen, solun ja liuoksen väliin muodostuu osmoottinen paine. Liuoksen luonteesta riippuen solu käy läpi kaksi fyysistä muutosta, nimittäin plasmolyysi ja sytolyysi. Kun solu upotetaan hypertoniseen liuokseen, solu menettää vettä ulkoiseen ympäristöön. Siten protoplasmalla on taipumus irrota soluseinästä. Tätä prosessia kutsutaan plasmolyysiksi. Kun solu upotetaan hypotoniseen liuokseen, solu saa vettä soluun endosmoosin kautta. Tämä johtaa tilavuuden kasvuun solun sisällä. Jatkuva veden virtaus soluun johtaa solun hajoamiseen, jota kutsutaan sytolyysiksi. Keskeinen ero näiden kahden prosessin välillä on liuoksen tyyppi, johon solu upotetaan. Jotta plasmolyysi tapahtuisi, solu tulee upottaa hypertoniseen liuokseen, kun taas sytolyysin tapahtumiseksi solu tulee upottaa hypotoniseen liuokseen.
Mikä on plasmolyysi?
Hypertoninen liuos on liuos, jossa liuenneen aineen pitoisuus on korkea ja vesipitoisuus alhainen. Toisin sanoen hypertonisella liuoksella on korkeampi liuenneen aineen potentiaali ja alhainen vesipotentiaali kuin solulla. Siksi osmoosi-ilmiön mukaan vesimolekyylit liikkuvat pitoisuusgradientin yli puoliläpäisevän kalvon kautta korkeammasta vesipotentiaalista pienempään vesipotentiaaliin. Siten, kun solu asetetaan hypertoniseen liuokseen, vesi virtaa ulos solusta saadakseen sisäisen ja ulkoisen ympäristön ionipitoisuuden tasapainoon. Tätä prosessia kutsutaan eksosmoosiksi. Kunnes vesipotentiaalit ovat tasapainossa, vesi siirtyy ulos kennosta liuokseen. Tämän prosessin aikana protoplasma alkaa irrota soluseinästä. Tätä kutsutaan plasmolyysiksi.
Tietyissä organismeissa, joissa ei ole soluseinää, plasmolyysi voi olla kohtalokas ja johtaa solun tuhoutumiseen. Plasmolyysi tapahtuu äärimmäisessä paineessa, ja se voidaan indusoida laboratorio-olosuhteissa käyttämällä korkeakonsentroituja suolaliuoksia.
Kuva 01: Plasmolyysi
Plasmolyysi voi olla pääasiassa kahta tyyppiä; Kovera plasmolyysi ja kupera plasmolyysi. Kovera plasmolyysi on palautuva. Koveran plasmolyysin aikana plasmakalvo ei irtoa kokonaan soluseinästä, vaan pysyy ehjänä. Kupera plasmolyysi on peruuttamaton ja on plasmolyysin äärimmäinen taso, jossa solun plasmakalvo irtoaa kokonaan soluseinästä. Tämä voi johtaa solun täydelliseen tuhoutumiseen.
Mikä on sytolyysi?
Sytolyysi on ilmiö, joka ilmenee solun murtuessa osmoottisen epätasapainon kehittymisen vuoksi. Tämän osmoottisen paineen epätasapainon vuoksi ylimääräinen vesi hajaantuu soluun. Tämän ilmiön syvällinen analyysi paljastaa, että akvaporiinit, jotka ovat selektiivisiä kalvokanavia, helpottavat veden pääsyä soluun. Veden soluun pääsyn mekanismi on diffuusio. Diffuusio tapahtuu solukalvon läpi. Sytolyysi tapahtuu, kun ulkoympäristö on hypotoninen ja ylimääräinen vesi pääsee soluun tasolle, jossa se rikkoo solukalvon tai akvaporiinin kynnyksen. Solukalvon tuhoutumista kutsutaan solupurkaukseksi.
Nisäkkäiden yhteydessä sytolyysi tapahtuu usein väärän ravinteiden saannin ja jätteenpoistomekanismien muutoksen vuoksi. Nämä olosuhteet johtavat solujen aineenvaihdunnan muutoksiin. Muuttuneet solujen aineenvaihduntamallit johtavat sytolyysiin, koska se kehittää osmoottisen paineen epätasaisen tasapainon. Tästä johtuen nisäkkäissä solunulkoinen neste siirtyy soluihin, jotka aiheuttavat sytolyysin. Vaikka se vaikuttaa haitalliselta ilmiöltä, ihmiskehon immuunijärjestelmä käyttää tätä mekanismia solutuhoprosessien käynnistämiseen, kun on kyse pahanlaatuisista soluista.
Kuva 02: Sytolyysi
Estäkseen sytolyysin esiintymisen soluissa, eri organismit käyttävät erilaisia strategioita. Paramecium käyttää supistuvaa tyhjiötä, joka sisältää niiden järjestelmiin kertyneen ylimääräisen nesteen nopean pumppauksen. Vettä vähemmän läpäisevän solukalvon läsnäolo mahdollistaa myös tietyt organismilajit estämään sytolyysin.
Mitkä ovat yhtäläisyydet plasmolyysin ja sytolyysin välillä?
- Sekä plasmolyysi että sytolyysi tapahtuvat soluissa riippuen liuoksen tyypistä, johon solu on upotettu.
- Sekä plasmolyysi että sytolyysi aiheuttavat solukuoleman.
- Sekä plasmolyysi että sytolyysi tapahtuvat veden liikkuessa solukalvon läpi osmoosin avulla.
Mitä eroa on plasmolyysillä ja sytolyysillä?
Plasmolyysi vs sytolyysi |
|
| Plasmolyysi on prosessi, jossa liiallinen veden poisto tapahtuu, kun solu upotetaan hypertoniseen liuokseen, joka aiheuttaa solun kutistumisen. | Liikaa veden saantia, kun solu upotetaan hypotoniseen liuokseen, mikä johtaa solujen hajoamiseen, kutsutaan sytolyysiksi. |
| Ratkaisun tyyppi | |
| Kun solu upotetaan hypertoniseen liuokseen, tapahtuu plasmolyysi. | Kun solu upotetaan hypotoniseen liuokseen, tapahtuu sytolyysi. |
| Osmoosityyppi | |
| Plasmolyysi tapahtuu eksosmoosin vuoksi. | Sytolyysi tapahtuu endosmoosin vuoksi. |
Yhteenveto – Plasmolyysi vs sytolyysi
Kun kenno upotetaan hypertoniseen liuokseen, solu menettää vettä ulkoiseen ympäristöön. Siten protoplasma kutistuu ja irtoaa soluseinästä. Tätä prosessia kutsutaan plasmolyysiksi. Plasmolyysi voi olla pääasiassa kahta tyyppiä. Kovera plasmolyysi tai kupera plasmolyysi. Kun solu upotetaan hypotoniseen liuokseen, solu saa vettä soluun endosmoosin kautta. Tämä johtaa tilavuuden kasvuun solun sisällä. Jatkuva veden virtaus soluun johtaa solujen hajoamiseen, jota kutsutaan sytolyysiksi. Estääkseen sytolyysin esiintymisen soluissa eri organismit käyttävät erilaisia strategioita. Tämä on ero plasmolyysin ja sytolyysin välillä.
