Βασική διαφορά – Πλασμόλυση έναντι κυτταρόλυσης
Όταν ένα κύτταρο βυθίζεται σε ένα διάλυμα, υπάρχει μια οσμωτική πίεση που συσσωρεύεται μεταξύ του κυττάρου και του διαλύματος. Ανάλογα με τη φύση του διαλύματος, το κύτταρο υφίσταται δύο φυσικές αλλαγές, δηλαδή πλασμόλυση και κυτταρόλυση. Όταν το κύτταρο βυθίζεται σε ένα υπερτονικό διάλυμα, το κύτταρο χάνει νερό στο εξωτερικό περιβάλλον. Έτσι το πρωτόπλασμα τείνει να αποκολλάται από το κυτταρικό τοίχωμα. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως πλασμόλυση. Όταν το κύτταρο βυθιστεί σε ένα υποτονικό διάλυμα, το κύτταρο θα αποκτήσει νερό στο κύτταρο μέσω της ενδοσμώσεως. Αυτό θα οδηγήσει σε αύξηση του όγκου μέσα στο κελί. Η συνεχής ροή νερού στο κύτταρο θα έχει ως αποτέλεσμα την έκρηξη του κυττάρου που αναφέρεται ως κυτταρόλυση. Η βασική διαφορά μεταξύ των δύο διεργασιών είναι ο τύπος του διαλύματος στο οποίο βυθίζεται το κύτταρο. Για να πραγματοποιηθεί η πλασμόλυση το κύτταρο πρέπει να βυθιστεί σε ένα υπερτονικό διάλυμα, ενώ για να πραγματοποιηθεί η κυτταρόλυση το κύτταρο θα πρέπει να βυθιστεί σε ένα υποτονικό διάλυμα.
Τι είναι η πλασμόλυση;
Υπερτονικό διάλυμα είναι ένα διάλυμα στο οποίο η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας είναι υψηλή και η συγκέντρωση νερού χαμηλή. Με άλλα λόγια, το υπερτονικό διάλυμα έχει υψηλότερο δυναμικό διαλυμένης ουσίας και χαμηλό δυναμικό νερού από το κύτταρο. Επομένως, σύμφωνα με το φαινόμενο της όσμωσης, τα μόρια του νερού κινούνται σε μια βαθμίδα συγκέντρωσης μέσω μιας ημιπερατής μεμβράνης από το υψηλότερο δυναμικό νερού στο χαμηλότερο υδάτινο δυναμικό. Ως εκ τούτου, όταν ένα κύτταρο τοποθετείται σε ένα υπερτονικό διάλυμα, το νερό θα ρέει έξω από το κύτταρο για να ισορροπήσει η ιοντική συγκέντρωση του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως εξώσμωση. Μέχρι να εξισορροπηθούν τα υδάτινα δυναμικά, το νερό θα μετακινηθεί έξω από το κελί προς το διάλυμα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το πρωτόπλασμα αρχίζει να αποσπάται από το κυτταρικό τοίχωμα. Αυτό είναι γνωστό ως πλασμόλυση.
Σε ορισμένους οργανισμούς, όπου δεν υπάρχει κυτταρικό τοίχωμα, η πλασμόλυση μπορεί να είναι θανατηφόρα και μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή του κυττάρου. Η πλασμόλυση λαμβάνει χώρα υπό ακραία πίεση και μπορεί να προκληθεί σε εργαστηριακές συνθήκες με τη χρήση αλατούχων διαλυμάτων υψηλής συγκέντρωσης.
Εικόνα 01: Πλασμόλυση
Η πλασμόλυση μπορεί να είναι κυρίως δύο τύπων. Κοίλη πλασμόλυση και κυρτή πλασμόλυση. Η κοίλη πλασμόλυση είναι αναστρέψιμη. Κατά τη διάρκεια της κοίλης πλασμόλυσης, η πλασματική μεμβράνη δεν αποσπάται εντελώς από το κυτταρικό τοίχωμα, αντίθετα παραμένει ανέπαφη. Η κυρτή πλασμόλυση είναι μη αναστρέψιμη και είναι το ακραίο επίπεδο πλασμόλυσης όπου η κυτταρική μεμβράνη πλάσματος αποσπάται πλήρως από το κυτταρικό τοίχωμα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πλήρη καταστροφή του κυττάρου.
Τι είναι η κυτταρόλυση;
Η κυτταρόλυση είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει με την έκρηξη ενός κυττάρου λόγω της ανάπτυξης μιας κατάστασης οσμωτικής ανισορροπίας. Λόγω αυτής της ανισορροπίας στην οσμωτική πίεση, η περίσσεια νερού διαχέεται στο κύτταρο. Η σε βάθος ανάλυση αυτού του φαινομένου αποκαλύπτει ότι η είσοδος του νερού στο κύτταρο διευκολύνεται από τις ακουαπορίνες, που είναι επιλεκτικά κανάλια μεμβράνης. Ο μηχανισμός εισόδου του νερού στο κύτταρο είναι η διάχυση. Η διάχυση γίνεται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Η κυτταρόλυση συμβαίνει όταν το εξωτερικό περιβάλλον είναι υποτονικό και η περίσσεια νερού εισέρχεται στο κύτταρο μέχρι ένα επίπεδο όπου σπάει το κατώφλι της κυτταρικής μεμβράνης ή της ακουαπορίνης. Η καταστροφή της κυτταρικής μεμβράνης αναφέρεται ως έκρηξη κυττάρων.
Στο πλαίσιο των θηλαστικών, η κυτταρόλυση συμβαίνει συχνά λόγω ακατάλληλης πρόσληψης θρεπτικών ουσιών και αλλοιώσεων στους μηχανισμούς απομάκρυνσης των αποβλήτων. Αυτές οι συνθήκες οδηγούν σε αλλοίωση του μεταβολισμού των κυττάρων. Τα τροποποιημένα πρότυπα κυτταρικού μεταβολισμού οδηγούν σε κυτταρόλυση, καθώς αναπτύσσει μια ανομοιόμορφη ισορροπία της οσμωτικής πίεσης. Εξαιτίας αυτού, στα θηλαστικά, το εξωκυττάριο υγρό μετακινείται στα κύτταρα που προκαλούν κυτταρόλυση. Παρόλο που φαίνεται να είναι ένα επιβλαβές φαινόμενο, το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπινου σώματος χρησιμοποιεί αυτόν τον μηχανισμό για να ξεκινήσει διαδικασίες κυτταρικής καταστροφής όταν πρόκειται για κακοήθη κύτταρα.
Εικόνα 02: Κυτταρόλυση
Για την πρόληψη της εμφάνισης κυτταρόλυσης στα κύτταρα, διαφορετικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν διαφορετικές στρατηγικές. Ένα συσταλτικό κενοτόπιο χρησιμοποιείται από το Paramecium που περιλαμβάνει την ταχεία άντληση της περίσσειας υγρών που συσσωρεύονται στα συστήματά τους. Η παρουσία μιας κυτταρικής μεμβράνης που είναι λιγότερο διαπερατή στο νερό επιτρέπει επίσης σε ορισμένα είδη οργανισμών να αποτρέψουν την κυτταρόλυση.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της πλασμόλυσης και της κυτταρόλυσης;
- Τόσο η πλασμόλυση όσο και η κυτταρόλυση συμβαίνουν στα κύτταρα ανάλογα με τον τύπο του διαλύματος στο οποίο είναι βυθισμένο το κύτταρο.
- Τόσο η πλασμόλυση όσο και η κυτταρόλυση προκαλούν κυτταρικό θάνατο.
- Τόσο η πλασμόλυση όσο και η κυτταρόλυση συμβαίνουν λόγω της κίνησης του νερού στην κυτταρική μεμβράνη μέσω όσμωσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της πλασμόλυσης και της κυτταρόλυσης;
Πλασμόλυση εναντίον Κυτταρόλυση |
|
| Πλασμόλυση είναι η διαδικασία της υπερβολικής απομάκρυνσης του νερού όταν το κύτταρο βυθίζεται σε ένα υπερτονικό διάλυμα που προκαλεί τη συρρίκνωση των κυττάρων. | Η υπερβολική πρόσληψη νερού όταν το κύτταρο βυθίζεται σε ένα υποτονικό διάλυμα που οδηγεί σε έκρηξη κυττάρων είναι γνωστή ως κυτταρόλυση. |
| Τύπος εμπλεκόμενης λύσης | |
| Όταν ένα κύτταρο βυθίζεται σε υπερτονικό διάλυμα, λαμβάνει χώρα πλασμόλυση. | Όταν ένα κύτταρο βυθίζεται σε ένα υποτονικό διάλυμα, λαμβάνει χώρα κυτταρόλυση. |
| Τύπος όσμωσης | |
| Η πλασμόλυση συμβαίνει λόγω εξώσμωσης. | Η κυτταρόλυση συμβαίνει λόγω ενδοσμώσεως. |
Σύνοψη – Πλασμόλυση εναντίον Κυτταρόλυση
Όταν το κύτταρο βυθίζεται σε υπερτονικό διάλυμα, το κύτταρο χάνει νερό στο εξωτερικό περιβάλλον. Έτσι, το πρωτόπλασμα συρρικνώνεται και αποσπάται από το κυτταρικό τοίχωμα. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως πλασμόλυση. Η πλασμόλυση μπορεί να είναι κυρίως δύο τύπων. Κοίλη πλασμόλυση ή κυρτή πλασμόλυση. Όταν το κύτταρο βυθιστεί σε ένα υποτονικό διάλυμα, το κύτταρο θα αποκτήσει νερό στο κύτταρο μέσω της ενδοσμώσεως. Αυτό θα οδηγήσει σε αύξηση του όγκου μέσα στο κελί. Η συνεχής ροή νερού μέσα στο κύτταρο θα οδηγήσει σε έκρηξη των κυττάρων αναφέρεται ως κυτταρόλυση. Για την πρόληψη της εμφάνισης κυτταρόλυσης στα κύτταρα, διαφορετικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν διαφορετικές στρατηγικές. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της πλασμόλυσης και της κυτταρόλυσης.
