原形質膜分離（プラ○リシス）と膨満感の違い

水分子が半透膜を通して、水ポテンシャルの高い領域から低い領域へ移動することを浸透といいます。細胞膜は、細胞を取り囲む半透過性の膜である。これは、選択された種類の分子が細胞の内外を移動することを可能にします。細胞を溶液の中に入れると、水分子は水のポテンシャルに応じて細胞膜を通して出入りする。水のポテンシャルによって、溶液は3つのタイプに分けられる。高張液、等張液、低張液である。高張力溶液中の細胞の水ポテンシャルは、低張力溶液中の高水ポテンシャルよりも小さくなっている。等張条件下では、細胞の水ポテンシャルと溶液の水ポテンシャルは等しくなります。水の動きによって、細胞はさまざまな変化を遂げます。細胞内では、水分の移動により「プラスモリーシス」と「セファロリーシス」という2つの現象が起こります。植物細胞を高張力溶液中に置くと、プラスモライシスという現象が起こります。細胞外遊出により、水分子は外界に流出する。その結果、原形質が収縮し、細胞壁から分離する。プラスモリーシスと呼ばれるものです。植物細胞を低張液につけると、細胞内で水分子が移動する。吸水により原形質の体積が増え、細胞壁に圧力をかける。これを「濁り」といいます。プラズマリーゼとセファロリーゼの重要な違いは、細胞溶解は外膜の浸潤によって起こるのに対し、セファロリーゼは内膜によって起こることである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. プラズマ分離とは 3. 膨潤とは 4. プラズマ膜分離と膨潤の類似点 5. 横並び比較-プラズマ分離と膨潤の表形式 6. まとめ

原形質膜分離（プラ○リシス）は何ですか？

細胞膜の分離は、細胞が高張力溶液中にあるときに、水分が失われることによって起こるプロセスである。高張液は、溶質濃度が高い。その結果、溶液の水ポテンシャルは、細胞血漿の水ポテンシャルよりも小さくなる。細胞が高張力溶液中にあるとき、水の電位が高いため平衡に達するまで水分子は細胞から外溶液に移動する。水分が細胞外に出ると、原形質の体積が減少する。

プラズマ分離図01

細胞壁は細胞壁に対して剛体であるため、細胞壁から分離することはない。原形質が収縮して小さくなると、細胞はプラスティネーションすると言われています。このプロセスを「原形質分離」といいます。原子の分離は可逆的なプロセスである。水ポテンシャルの高い溶液に入れると、細胞は正常な状態に戻る。これを「デプラズマ化」という。

タルジド（膨潤）は何ですか？

膨潤とは、細胞が外部の溶液から水分を吸収することである。細胞内の水分子が溶液より低い電位になると、浸透圧によって水分子が細胞内に入り込み、溶液を形成する。その結果、原形質が体積を増やし、細胞が膨らんだり、膨張したりする。細胞膜とともに、細胞の中身は細胞壁を押して外に出ている。細胞壁は強固な構造で、強度と剛性を保っています。これは、植物細胞を低張力溶液に入れたときに起こる現象です。低張液は、水ポテンシャルが高く、溶質濃度が低い。

図02：膨張した細胞、細胞膜が分離した細胞、弛緩した細胞

膨張圧は、植物を直立させ、硬くするために重要なプロセスである。

原形質膜分離（プラ○リシス）と膨満感の共通点

• 浸透圧の結果として、細胞膜の分離と膨張が起こる。
• どちらも細胞の水分移動の結果、発生するものです。
• いずれも細胞壁と細胞膜に関連した現象である。
• いずれも植物細胞に関連するプロセスである。

原形質膜分離（プラ○リシス）と膨満感の違い

概要 - 原形質膜分離（プラ○リシス） vs. 膨満感

細胞が溶液中の水分を細胞内に吸収すると、細胞は膨張し、膨潤状態になる。細胞が水分を失って収縮するとき、細胞はプロトン化状態にあると言われています。細胞膜の剥離や膨張は、細胞膜を介した水の移動によって起こります。この2つのプロセスは、それぞれ高張力溶液と低張力溶液に細胞が置かれたときに起こります。細胞膜分離時には原形質の屈折が起こり、細胞膜が細胞壁から分離し、膨潤時には原形質が膨潤し、細胞膜が細胞壁に接触する。これが、血漿分離と膨潤の違いです。

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引用

1. Lang, Ingeborg et al."プラズマ膜分離：スウェリングとその他の物質損失" Plants, MDPI, December 2014.ここで入手可能 2. "膨張圧"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017年12月22日。ここで入手可能 2. "膨張圧", ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017年12月22日。