La plasmólisis es el proceso en el que las células pierden agua en una solución hipertónica . El proceso inverso, deplasmólisis o citólisis , puede ocurrir si la célula está en una solución hipotónica , lo que da como resultado una presión osmótica externa más baja y un flujo neto de agua hacia la célula. A través de la observación de la plasmólisis y la deplasmólisis, es posible determinar la tonicidad del entorno de la célula, así como la velocidad a la que las moléculas de soluto atraviesan la membrana celular .
El término plasmólisis se deriva de la palabra latina “plasma”, que significa “matriz”, y de la palabra griega “lisis”, que significa “aflojamiento”.
Una célula vegetal en solución hipotónica absorberá agua por endosmosis , de modo que el mayor volumen de agua en la célula aumentará la presión, haciendo que el protoplasma empuje contra la pared celular , una condición conocida como turgencia . La turgencia hace que las células vegetales se empujen entre sí de la misma manera y es el principal método de soporte en el tejido vegetal no leñoso. Las paredes celulares de las plantas resisten la entrada de agua después de cierto punto, conocido como turgencia completa, que evita que las células vegetales revienten como lo hacen las células animales en las mismas condiciones. Esta es también la razón por la que las plantas se mantienen erguidas. Sin la rigidez de las células vegetales, la planta caería por su propio peso. La presión de turgencia permite que las plantas se mantengan firmes y erguidas, y las plantas sin presión de turgencia (conocidas como flácidas) se marchitan. Una célula comenzará a disminuir en presión de turgencia solo cuando no haya espacios de aire a su alrededor y eventualmente conduce a una mayor presión osmótica que la de la célula. [1] Las vacuolas juegan un papel en la presión de turgencia cuando el agua sale de la célula debido a soluciones hiperosmóticas que contienen solutos como manitol , sorbitol y sacarosa . [2]
Si una célula vegetal se coloca en una solución hipertónica , la célula vegetal pierde agua y, por lo tanto, presión de turgencia por plasmólisis: la presión disminuye hasta el punto en que el protoplasma de la célula se desprende de la pared celular, dejando espacios entre la pared celular y la membrana y haciendo que la célula vegetal se encoja y se arrugue. Una disminución continua de la presión finalmente conduce a la citorrisis , el colapso completo de la pared celular. Las plantas con células en esta condición se marchitan. Después de la plasmólisis, el espacio entre la pared celular y la membrana celular en una célula vegetal se llena con solución hipertónica . Esto se debe a que como la solución que rodea a la célula es hipertónica, se produce una exósmosis y el espacio entre la pared celular y el citoplasma se llena de solutos, ya que la mayor parte del agua se drena y, por lo tanto, la concentración dentro de la célula se vuelve más hipertónica. Existen algunos mecanismos en las plantas para prevenir la pérdida excesiva de agua de la misma manera que la ganancia excesiva de agua. La plasmólisis se puede revertir si la célula se coloca en una solución hipotónica . Los estomas se cierran para ayudar a mantener el agua en la planta y evitar que se seque. La cera también retiene el agua en la planta. El proceso equivalente en las células animales se llama crenación .
El contenido líquido de la célula se escapa debido a la exósmosis. La célula colapsa y la membrana celular se separa de la pared celular (en las plantas). La mayoría de las células animales constan únicamente de una bicapa de fosfolípidos ( membrana plasmática ) y no de una pared celular, por lo que se encogen en tales condiciones.
La plasmólisis sólo ocurre en condiciones extremas y rara vez ocurre en la naturaleza. Se induce en el laboratorio sumergiendo las células en soluciones fuertes de sal o azúcar (sacarosa) para provocar la exósmosis , a menudo utilizando plantas de Elodea o células epidérmicas de cebolla , que tienen savia celular coloreada para que el proceso sea claramente visible. El azul de metileno se puede utilizar para teñir las células vegetales.
La plasmólisis se conoce principalmente como la contracción de la membrana celular en solución hipertónica y gran presión.
La plasmólisis puede ser de dos tipos: plasmólisis cóncava o plasmólisis convexa. La plasmólisis convexa siempre es irreversible, mientras que la plasmólisis cóncava suele ser reversible. [2] Durante la plasmólisis cóncava, la membrana plasmática y el protoplasto encerrado se encogen parcialmente de la pared celular debido a la formación de bolsas semiesféricas curvadas hacia adentro entre la membrana plasmática y la pared celular. Durante la plasmólisis convexa, la membrana plasmática y el protoplasto encerrado se encogen completamente de la pared celular, con los extremos de la membrana plasmática en un patrón simétrico y esférico curvado. [2]