Plazmoliza i deplazmoliza: co zapisać w odpowiedzi

Plazmoliza i deplazmoliza opisują to samo zjawisko widziane z dwóch stron: wodę przechodzącą przez błonę komórkową zgodnie z różnicą stężeń. Komórka roślinna w roztworze bardziej stężonym niż jej wnętrze traci wodę, a jej żywa zawartość odstaje od ściany. Przeniesiona z powrotem do wody odzyskuje objętość. Trudność w zadaniu polega na tym, żeby nazwać mechanizm, a nie tylko opisać, co widać pod mikroskopem.

Co to jest plazmoliza i deplazmoliza?

Plazmoliza to oddzielanie się protoplastu od ściany komórkowej, gdy komórka roślinna traci wodę w roztworze hipertonicznym. Deplazmoliza to proces odwrotny: po przeniesieniu do wody albo roztworu hipotonicznego protoplast pobiera wodę i znów przylega do ściany, co udaje się tylko komórce żywej.

Co dzieje się w komórce podczas plazmolizy

Komórka roślinna trafia do roztworu hipertonicznego, czyli takiego, w którym stężenie substancji rozpuszczonych jest wyższe niż w soku komórkowym. Woda przechodzi przez błonę komórkową na zewnątrz, w stronę roztworu bardziej stężonego. Protoplast, czyli żywa zawartość komórki otoczona błoną, kurczy się i odsuwa od ściany komórkowej.

Powstała szczelina nie jest pusta. Wypełnia ją roztwór zewnętrzny, ponieważ ściana komórkowa przepuszcza zarówno wodę, jak i rozpuszczone w niej substancje. Barierą wybiórczą jest błona komórkowa, nie ściana. Ściana nadaje komórce kształt i chroni ją przed rozerwaniem, ale nie rozstrzyga o tym, co wnika do wnętrza. Odpowiedź, która przypisuje ścianie rolę bariery selektywnej, opisuje inną komórkę niż ta z zadania.

Deplazmoliza udaje się tylko żywej komórce

Przeniesienie zaplazmolizowanej komórki do roztworu hipotonicznego albo do wody odwraca kierunek przepływu. Woda wnika do wnętrza, protoplast zwiększa objętość i ponownie przylega do ściany. Komórka odzyskuje turgor, czyli stan napięcia wywołany naciskiem protoplastu na ścianę.

Ten powrót ma warunek: błona komórkowa musi zachować wybiórczą przepuszczalność. Komórka martwa jej nie zachowuje, więc deplazmoliza w niej nie zachodzi. Z tego powodu zdolność do deplazmolizy bywa w doświadczeniu wykorzystywana jako sprawdzian żywotności komórek. Plazmoliza głęboka i długotrwała może uszkodzić komórkę na tyle, że powrót przestaje być możliwy, ale sama plazmoliza nie jest równoznaczna ze śmiercią komórki.

Osmoza dotyczy wody, nie jonów

Osmoza to przechodzenie rozpuszczalnika, czyli w komórce wody, przez błonę o wybiórczej przepuszczalności w stronę roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonych. Jony nie przemieszczają się na drodze osmozy. Do ich ruchu zgodnie z gradientem stężeń służy dyfuzja, a wbrew gradientowi transport aktywny, który wymaga nakładu energii.

To rozróżnienie wraca w odpowiedziach maturalnych regularnie i regularnie kosztuje punkt. Zdanie o komórce, która „pobrała jony na drodze osmozy", jest błędem merytorycznym, a nie nieprecyzyjnym sformułowaniem. Jeśli w zadaniu pojawia się ruch jonów, w odpowiedzi ma pojawić się dyfuzja albo transport aktywny.

Dlaczego komórka zwierzęca zachowuje się inaczej

Komórka zwierzęca nie ma ściany komórkowej. W roztworze hipertonicznym traci wodę i kurczy się razem z błoną, więc nie powstaje szczelina widoczna u roślin. W roztworze hipotonicznym pęcznieje i może pęknąć, ponieważ nic nie ogranicza wzrostu jej objętości. Komórka roślinna w tych samych warunkach zatrzymuje się na ścianie i osiąga pełny turgor.

Porównanie obu typów komórek jest wdzięcznym materiałem na polecenie „wyjaśnij", bo wymaga wskazania jednej różnicy w budowie i wyprowadzenia z niej różnicy w zachowaniu.

Cztery zapisy, które tracą punkt

Wspólna cecha tych czterech zapisów: każdy z nich jest opisem obrazka spod mikroskopu, a nie wyjaśnieniem. Egzaminator czyta je jako stwierdzenie, że coś się stało, bez podania dlaczego.

Jak zbudować odpowiedź na polecenie „wyjaśnij"

Polecenie „wyjaśnij" wymaga łańcucha: przyczyna, mechanizm, skutek. W zadaniu o plazmolizie przyczyną jest różnica stężeń między roztworem zewnętrznym a sokiem komórkowym, mechanizmem osmoza przez błonę o wybiórczej przepuszczalności, a skutkiem zmniejszenie objętości protoplastu i jego oddzielenie od ściany.

Odpowiedź złożona z tych trzech ogniw mieści się w jednym zdaniu złożonym i nie wymaga rysunku. Jeśli zadanie opisuje konkretne stężenia albo konkretny materiał, na przykład skórkę liścia spichrzowego cebuli, odpowiedź powinna odwołać się do tego materiału, a nie do komórki roślinnej w ogóle. Wniosek nie może też wykraczać poza zakres zbadany w doświadczeniu: jeśli sprawdzono dwa stężenia, odpowiedź nie orzeka o wszystkich możliwych.

Ta sama zasada wraca w innych typach zadań otwartych, opisanych we wpisie o najczęstszych błędach na maturze z biologii.

Najczęstsze pytania

Czym różni się plazmoliza od deplazmolizy?

Kierunkiem przepływu wody. W plazmolizie woda opuszcza komórkę, bo roztwór zewnętrzny jest bardziej stężony od soku komórkowego, i protoplast odstaje od ściany. W deplazmolizie woda wnika do komórki z roztworu mniej stężonego, protoplast zwiększa objętość i przylega z powrotem do ściany.

Czy plazmoliza zawsze zabija komórkę?

Nie. Plazmoliza umiarkowana jest odwracalna i po przeniesieniu komórki do wody zachodzi deplazmoliza. Dopiero plazmoliza głęboka albo długotrwała może uszkodzić komórkę nieodwracalnie. Brak deplazmolizy po przeniesieniu do wody jest przesłanką, że komórka utraciła żywotność.

Dlaczego komórka roślinna nie pęka w wodzie destylowanej?

Powstrzymuje ją ściana komórkowa. Woda wnika do wnętrza, protoplast napiera na ścianę i rośnie ciśnienie turgorowe, ale sztywna ściana ogranicza dalsze zwiększanie objętości. Komórka zwierzęca, pozbawiona ściany, w tych samych warunkach może pęknąć.

Czy podczas plazmolizy przemieszczają się także jony?

Przez błonę komórkową jony mogą przemieszczać się na drodze dyfuzji albo transportu aktywnego, ale nie jest to osmoza. Osmoza opisuje wyłącznie ruch rozpuszczalnika, czyli wody. Mieszanie tych dwóch pojęć w jednym zdaniu jest traktowane jako błąd merytoryczny.

Jak nazwać roztwór, w którym zachodzi plazmoliza?

Hipertoniczny względem soku komórkowego, czyli o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonych. Roztwór hipotoniczny ma stężenie niższe i wywołuje deplazmolizę oraz wzrost turgoru. W roztworze izotonicznym nie ma wypadkowego przepływu wody i obraz komórki się nie zmienia.

Jak to sprawdzisz w zdawce

W zdawce odpowiedź na polecenie „wyjaśnij" oceniana jest po elementach rubryki, a nie jako całość: osobno przyczyna, osobno mechanizm, osobno skutek. Dzięki temu widzisz, które ogniwo łańcucha wypadło, zamiast dostawać jedną ogólną ocenę całego zdania. Proste elementy sprawdza warstwa deterministyczna, uzasadnienia i mechanizmy ocenia model wedle tej samej rubryki, a suma punktów nigdy nie przekroczy tej przewidzianej dla zadania. Jeśli nie zgadzasz się z oceną, możesz ją zgłosić do sprawdzenia. Metodę opisuje strona o zasadach oceniania.

Sprawdź to na własnym zdaniu o plazmolizie: napisz wyjaśnienie i zobacz, czy zabrakło w nim nazwy procesu, kierunku przepływu, czy dopiero skutku dla protoplastu.