弛緩型とプラズマ型の違いとは?分かりやすく解説!

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弛緩と形質転換の大きな違いは、弛緩は植物細胞を等張溶液に懸濁させた状態であるのに対し、形質転換は植物細胞を高張溶液に懸濁させた状態であることである

 また、弛緩した状態ではプロトプラストが細胞壁を圧迫していないのに対し、植物細胞を形質転換させるとプロトプラストが収縮する。

つまり、弛緩状態と形質転換状態とは、植物細胞に張力がない状態で起こる2つの状態です。

一般に、細胞膜を通して水を吸収した原形質が細胞壁に圧力をかけている状態を「凝集圧」という。

主な対象分野

  1. 弛緩とは
         – 定義、特徴、重要性
  2. プラズマライジングとは
         – 定義、特徴、重要性
  3. 弛緩型と形質転換型の類似点とは
         – 共通する特徴の概要
  4. 弛緩型と形質転換型の違いとは?
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

凹形質分解、凸形質分解、エンドースモーシス、エクソースモーシス、弛緩、プラモリーシス、原形質

フラッキードとは

植物細胞を等張液中に置いたときに起こる状態を弛緩という。

したがって、細胞膜が細胞壁に押されていない、緊張と形質転換の中間の状態です。

細胞内の水ポテンシャルは周囲の溶液よりも高いため、細胞質内の水分子は外浸透圧によって細胞外に移動する。

したがって、これによって、ある程度までターゴル圧が減少する。

しかし、水の移動は、細胞膜の両側の水ポテンシャルが等しくなるまで続く。

したがって、細胞が弛緩している状態では、細胞膜を介した水の純移動はない。

エンドースモーシスもエキソスモーシスも同じ速度で起こる。

さらに、弛緩状態をより極端にすると、高張力溶液中に細胞を置いたときに、細胞質から水分子の持続的な放出が起こるプラズマリシスとなる。

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プラズモグラフィーとは

植物細胞を高張力溶液中に置くと、細胞質から水分が失われる状態をプラズマ溶融という。

ここで、周囲の溶液の溶質濃度は、細胞質よりも高い。

そのため、細胞質の水ポテンシャルは高くなる。

したがって、内外の水ポテンシャルが等しくなるまで、水分子は細胞膜を通過して外側の溶液に移動する。

さらに、細胞膜のような半透膜を通して水が移動する過程が浸透圧です。

ここでは外に向かって浸透が起こるので、外浸透となる。

また、水分が失われると、細胞質のツルゲル圧は徐々に低下する。

Main Difference - Flaccid vs Plasmolysed 図2: ロエオプラズモリーシス

さらに、原形質への影響から、形質分解は2種類に分けられる。

それは、凹形質分解と凸形質分解です。

凹形質分解では、原形質が細胞壁から離れ、その間に半月状のポケットを形成する。

一般にこの状態は、植物細胞を水ポテンシャルの高い低張液に入れ替えると元に戻る。

一方、凸型形質転換は、凹型形質転換よりも激しい。

この間、原形質が細胞壁から完全に剥離する細胞破砕と呼ばれる過程があります。

しかし、これは可逆的なものではありません。

flaccid と Plasmolysed の類似点

  • 植物細胞には「弛緩状態」と「形質転換状態」があり、原形質による細胞壁への張力作用がない状態です。
  • したがって、どちらの状態も原形質が硬くなることはない。
  • それぞれの状態を作り出す原動力は、エンドーソモーシスとエキソモーシスの2つです。

flaccid と Plasmolysed の違い

定義

植物細胞を等張液に懸濁させた状態をFlaccid、高張液に懸濁させた状態をplasmolysedという。

ソリューションの種類

等張液に入れると弛緩した細胞になり、高張液に入れると形質転換した細胞になる。

プロセス

弛緩した細胞ではエンドースモーシスとエキソスモーシスが同じ速度で起こるが、形質転換した細胞ではエキソスモーシスにより原形質から水分が除去される。

原形質の特徴

また、植物細胞を加圧分解すると原形質が収縮するが、弛緩した状態では原形質は細胞壁を圧迫することがない。

水ポテンシャル

さらに、弛緩した細胞の原形質は外溶液に対して同じ水ポテンシャルを持ち、形質転換した細胞の原形質は水ポテンシャルが小さくなっている。

結論

弛緩状態とは、植物細胞が等張溶液中にあるときに起こる状態です。

エキソスモーシスとエンドスモーシスの両方が同じ速度で発生する。

そのため、原形質が細胞壁に張力を与えることはない。

一方、植物細胞が高張力溶液中にあるときに起こるもう一つの状態が、プラスモリーゼです。

しかし、ここでは外浸透圧のみが起こり、原形質から外溶液に水分が除去される。

したがって、原形質が収縮する。

このように、弛緩と形質転換の大きな違いは、外溶液の水ポテンシャルが植物細胞に与える影響です。

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