Le cellule devono mantenere un delicato equilibrio del contenuto di acqua per una funzione ottimale. Questo equilibrio si ottiene tramite osmosi , il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da un'area di alta concentrazione di acqua a un'area a bassa concentrazione di acqua. Mentre entrambe le cellule con e senza pareti utilizzano l'osmosi, impiegano diversi meccanismi per regolare il loro contenuto d'acqua.
cellule senza pareti (cellule animali):
* Mancanza di supporto rigido: Le cellule animali sono racchiuse solo da una membrana plasmatica flessibile. Ciò significa che sono suscettibili ai cambiamenti nella pressione osmotica.
* Movimento dell'acqua: Se l'ambiente circostante è ipertonico (maggiore concentrazione di soluto), l'acqua si sposta dalla cellula, causando la restringimento ( Crenazione ). Al contrario, in un ambiente ipotonico (una concentrazione di soluto inferiore), l'acqua si precipita nella cellula, causandone potenzialmente gonfiare e scoppiare ( lisi ).
* Regolamento: Le cellule animali si basano principalmente sul trasporto attivo meccanismi per mantenere l'equilibrio idrico. Usano le pompe per trasportare soluti attraverso le loro membrane, influenzando così la pressione osmotica e dirigendo il movimento dell'acqua.
* Esempi: Globuli rossi, cellule muscolari, cellule nervose.
cellule con pareti (cellule vegetali):
* Supporto rigido: Le cellule vegetali possiedono una parete cellulare rigida fatta di cellulosa, fornendo supporto strutturale e resistendo alla pressione osmotica.
* Movimento dell'acqua: Quando l'acqua entra in una cellula vegetale, il vacuolo centrale si espande, premendo contro la parete cellulare. Questo crea pressione turgore , che aiuta a mantenere la forma e la rigidità della cellula. In un ambiente ipotonico, la parete cellulare impedisce lo scoppio. In un ambiente ipertonico, la cellula perde acqua, causando la riduzione del citoplasma e la membrana cellulare si allontana dal muro ( plasmolisi ).
* Regolamento: Le cellule vegetali regolano il contenuto di acqua attraverso:
* Osmosi: L'acqua entra ed esce dalla cellula attraverso la membrana plasmatica.
* Pressione turgore: La parete cellulare fornisce supporto strutturale, prevenendo gonfiore o restringimento eccessivo.
* Trasporto attivo: Le cellule vegetali possono anche trasportare attivamente soluti per influenzare la pressione osmotica.
* Esempi: Cellule fogliare, cellule radicali, cellule staminali.
Riepilogo:
Entrambi i tipi di cellule si basano sull'osmosi per regolare il contenuto di acqua, ma la presenza o l'assenza di una parete cellulare influisce significativamente sulle loro strategie:
* Cellule animali: Regola attivamente il bilancio idrico controllando il trasporto di soluto e sono sensibili allo stress osmotico.
* Cellule vegetali: Affidati alle pareti cellulari e alla pressione del turgore per il supporto strutturale e per prevenire gonfiore o restringimento eccessivo.
Comprendendo i meccanismi della regolazione dell'acqua in questi diversi tipi di cellule, acquisiamo informazioni sui notevoli adattamenti che consentono alla vita di prosperare in ambienti diversi.
