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Plasmolyse – Prinzip und Bedeutung 10:46 min

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Transkript Plasmolyse – Prinzip und Bedeutung

Willkommen zum Thema Plasmolysen bei Pflanzenzellen. Es wäre gut, wenn ihr als Vorwissen das Video Wasserabgabe und Wasseraufnahme bei Pflanzenzellen gesehen habt. Dann wisst ihr schon, dass Plasmolysen mit dem Wasserverlust, und Deplasmolysen mit der Wasseraufnahme einhergehen. Mein Ziel ist es heute, euer vorhandenes Wissen zu vertiefen. Dazu werde ich zunächst ein zelluläres Mikropräparat fertigen, das osmotischen Untersuchungen dient. Und ich werde wichtige Begriffe wiederholend definieren. Die Plasmolyse-Formen stelle ich euch anhand mikroskopischer Fotoaufnahmen und Skizzen vor und erkläre sie. Zum Schluss konzentriere ich mich mit der Zusammenfassung auf das Wichtigste. Als Untersuchungsobjekt dient die rote Küchenzwiebel. Ich habe sie durchgeschnitten, um an das leicht zu mikroskopierende Zwiebelhäutchen zu gelangen. Es befindet sich zwischen den Speicherblättern, die es trennt, hier ist es gekennzeichnet. Das ist ein Zellverband des Zwiebelhäutchens im lichtmikroskopischen Bild. Er besteht aus rötlich gefärbten und farblosen langgestreckten Zellen. Die Zellwände und Zellkerne sind besonders bei den farblosen Zellen gut zu sehen. Die Zellwände werden von Tüpfeln, es sind kleine Poren, durchbrochen. Durch sie erfolgt der Stoffaustausch zwischen den Zellen. Das ist eine Zelle mit restlichem hellen Plasmaschlauch und pinkfarbener Vakuole, die den Zellinhalt fast vollständig füllt. Die Membranen sind äußerst wichtig. Im lichtmikroskopischen Bild können sie aber nicht abgebildet werden, deshalb muss ich auf eine Handskizze zurückgreifen. Ich stelle eine Zelle mit Bestandteilen dar, die für unsere Zielsetzung wichtig sind. Die das Plasma umschließende Membran heißt Plasmalemma. Und die Membran, die die Vakuole begrenzt ist der Tonoplast. Beide Membranen sind halbdurchlässig, man sagt, sie sind semipermeabel. Sie lassen nur Wasser entlang eines Konzentrationsgefälles passieren und halten andere gelöste Stoffe zurück. Wir vergrößern einen Teilausschnitt der Zelle. Im Inneren befindet sich der Zellsaft mit gelösten Stoffen, die wir uns einfach als Ionen mit Hydrathüllen, also Wasserhüllen, vorstellen. Wird der Protoplast in reines Wasser gelegt, treffen zwei osmotische Systeme aufeinander. Der Zellsaft ist hypertonisch und das Wasser extrem hypotonisch, denn es ist frei von gelösten Stoffen. Beobachtet bitte in Ruhe, was geschieht. Es kommt zum Konzentrationsausgleich, indem viel mehr Wasser in den Zellsaftraum einströmt, als ausdiffundiert. Die Zelle kann platzen, wenn die Zellmembranen dem Druck nicht mehr standhalten können. Wie verhalten sich die Zellen, wenn sie in eine hypotonische Lösung gelangen? Ich habe an den Rand des Deckgläschens eine Kochsalzlösung getropft und sie zum Zwiebelhäutchen hingesaugt. Sobald die hypertonische Kochsalzlösung die Zellen umfließt, schrumpften sie etwas, die Zellwände schienen sich zusammenzuziehen. Dabei erfolgte zuerst ein apoplastischer Wasserentzug. Das heißt, es wird Wasser, das zwischen den Zellwänden ist, entzogen. Danach beginnt der zelluläre Wasserverlust des Zellinneren. Der Turgor fällt ab. Das Plasmalemma liegt locker und ohne Druck an der Zellwand an. Dieser Zustand heißt Grenzplasmolyse. Schließlich hebt sich stellenweise das Plasmalemma konkav, also nach innen gewölbt, ab. Das setzt sich fort. Am Ende kommen fädenartige Strukturen, die Hecht’schen Fäden zum Vorschein. Sie sind erhalten geblieben Plasmaverbindungen zu den Nachbarzellen. Der Zellsaft ist dunkler, konzentrierter geworden und er hat den gleichen osmotischen Wert wie das Außenmedium erreicht. Zellsaft, Zellplasma und Kochsalzlösung sind jetzt isotonisch und nur über Membranen voneinander getrennt. In unserem Beispiel ist der Zustand der Krampfplasmolyse zu sehen. Sie ist eine Art Konkavplasmolyse, bei der die Verbindungen zu den Nachbarzellen nicht vollends abreißen, wie es die Hecht’schen Fäden belegen. Nun fehlt noch eine Plasmolyseform, die Konvexplasmolyse. Diese konnte ich bei den Zwiebelhautzellen nicht beobachten, es gelang aber bei Ligusterbeeren-Zellen. Es wird hier die Diffusion von Wassermolekülen über die Membranen und das Zellplasma gezeigt. Der Wasserverlust führt zur Volumenabnahme und damit zum Abheben des Protoplasten, der sich zusammenkugelt. Das Plasmalemma ist immer nach außen gewölbt. Die Konvexplasmolyse hat ihr Endstadium erreicht, wenn genauso viel Wasser ein- wie austritt. Zusammenfassend können wir sagen, in hypertonischen Außenlösungen können in Abhängigkeit vom Plasmolytikum und den jeweiligen Zellen die Konvex-, Konkav- sowie die Grenzplasmolyse auftreten. Die osmotischen Vorgänge kommen scheinbar zum Erliegen, wenn isotonische Verhältnisse erreicht wurden. Isotonisch heißt hier, der Zellinhalt und die Kochsalzlösung haben Ionenkonzentrationen mit gleichem Wasserbindungsvermögen. Was geschieht, wenn die plasmolytische Zwiebelhautzelle wieder mit Wasser versetzt wird? Sehen wir uns das an. Die konkaven Wölbungen und die Fäden verschwinden. Die Zelle nimmt solange Wasser auf, bis sie wieder vollends gestrafft worden ist. Das Zellplasma drückt wieder gegen die Zellwand und die Zelle wird turgeszent. Sie platzt aber nicht, da die elastisch gespannte Zellwand einer weiteren Volumenvergrößerung Einhalt gebietet. Es ist eine Deplasmolyse erfolgt, und die ursprünglichen Verhältnisse sind wiederhergestellt. Welche Auswirkungen haben nun Plasmolysen und Deplasmolysen auf Pflanzen und Früchte? Hier ist eine welke Pflanze zu sehen. Die schlaffen Zellen müssen in Grenzplasmolyse sein, sonst würden Blätter und Blüten nicht herabhängen. Wenn es regnet, verbessert sich der Zugang zum Wasser. Sofort wird das verlustige Wasser wieder ergänzt. Die ablaufenden Deplasmolysen lassen die Zellen wieder turgeszent werden. Die pflanzlichen Gewebe der krautigen Pflanze straffen sich und die Pflanze richtet sich wieder auf. Und jeder weiß, dass Früchte beim Zuckern und Salzen saften. Hier nimmt eine Kirsche osmotisch Regentropfen auf. Übersteigt der Turgor von Fruchtzellen die Festigkeit von Zellwänden des Fruchtfleisches und der Fruchtschale, platzen die Kirschfrüchte. Wir konnten heute lernen, dass Osmosen Diffusionen durch halbdurchlässige Membranen sind. Es diffundieren Wassermoleküle. Andere organische Moleküle werden zurückgehalten. Wassermoleküle wandern von Orten niederer Konzentration zu Orten höherer Konzentration. Das heißt, sie bewegen sich von der hypotonischen Lösung zur hypertonischen Lösung hin. Lösungen sind isotonisch, wenn sie osmotisch gleichwirksam konzentriert sind. Wir erfuhren, dass es Konvex-, Konkav- und Grenzplasmolysen gibt. Und zum Schluss lernten wir kennen, das Deplasmolysen zu den ursprünglichen körpereigenen osmotischen Werten führen. Genug für heute. Ich hoffe, ihr habt alles verstanden, und wir sehen uns bald wieder.

7 Kommentare
  1. das video ist leider zu leise!

    Von Imanabouchaker, vor etwa 4 Jahren
  2. Sehr hilfreich. Danke

    Von Famya Ahmad, vor mehr als 4 Jahren
  3. Okay, danke ich guck die nochmal an. Ich glaube ich habs auch schon kapiert :) .

    Von Juliane G., vor mehr als 4 Jahren
  4. Hallo :)

    du müsstest mir noch mehr Details zu der Aufgabe verraten. Bei einer Infusion soll ein Medium in dein Blutkreislauf überführt werden. Dein Blut besteht jedoch nicht nur aus Blutzellen, sondern aus einer Flüssigkeit in der die Blutzellen schwimmen (Wasser, Salzen, Nährstoffen usw.) Es hat also ein bestimmten osmotischen Wert (eine bestimmte Konzentration an „Salzen etc.“). Wenn du nun reines Wasser (destilliertes Wasser) hinzufügst, ändert sich sich dieser osmotische Wert der Blutflüssigkeit Die Salzkonzentration sinkt in der Blutflüssigkeit. Da die Salz-Konzentration in deinen Blutzellen nun höher ist als das umgebende Medium, nehmen sie Wasser auf und Platzen! Die Infusion muss also eine Salz-Konzentration haben, die deiner Blutflüssigkeit ähnlich ist um den Blutzellen nicht zu schaden. Schau dir dazu nochmal diese Videos an.

    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/diffusion-und-osmose-basiswissen
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/diffusion-und-osmose-4

    Von Marcel Schenke, vor mehr als 4 Jahren
  5. Hallo,
    ich blick nicht ganz durch, in der klausur kam eine aufgabe dran, bei der es sich um eine infusion handelte. man sollte entscheiden, ob man destilliertes wasser, 0,5%ige kochsalzlösung oder 1,5%ige kochsalzlösung verwendet. Bei destilliertem wassser platzt die zelle, aber warum? Und wo ist der unterschied beim zusammenziehen bei der verschiedenen kochsalzlösungen?
    Danke schonmal

    Von Juliane G., vor mehr als 4 Jahren
  1. Hallo Linda, das mag ja sein. Nur musst Du Deine Fragen schön formulieren, sonst kann man nicht antworten. Meckern allein hilft nicht.

    MfG

    Von Roland Hesse, vor fast 5 Jahren
  2. Ich versteh nur Bahnhof...

    Von Linda 6, vor fast 5 Jahren
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