التحلل البلازمي

التحلل البلازمي
خلية دم حمراء في محلول مفرط التوتر، مما يؤدي إلى خروج الماء من الخلية.
التخصص	علم الأحياء الخلوي
الأسباب	التناضح

التحلل البلازمي هو العملية التي تفقد فيها الخلايا الماء في محلول شديد التوتر . يمكن أن تحدث العملية العكسية، التحلل البلازمي أو التحلل الخلوي ، إذا كانت الخلية في محلول منخفض التوتر مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الاسموزي الخارجي وتدفق صافٍ للمياه إلى الخلية. من خلال ملاحظة التحلل البلازمي والتحلل البلازمي، من الممكن تحديد توتر بيئة الخلية بالإضافة إلى معدل عبور جزيئات المذاب للغشاء الخلوي .

يشتق مصطلح التحلل البلازمي من الكلمة اللاتينية "بلازما" والتي تعني "مصفوفة" والكلمة اليونانية "تحلل" والتي تعني "تخفيف".

تمتص الخلية النباتية الموجودة في محلول منخفض التوتر الماء عن طريق التناضح الداخلي ، بحيث يزيد حجم الماء المتزايد في الخلية من الضغط، مما يجعل البروتوبلازم يدفع ضد جدار الخلية ، وهي حالة تُعرف باسم التورجور . يجعل التورجور الخلايا النباتية تدفع ضد بعضها البعض بنفس الطريقة وهي طريقة الخط الرئيسي للدعم في الأنسجة النباتية غير الخشبية. تقاوم جدران الخلايا النباتية دخول المزيد من الماء بعد نقطة معينة، تُعرف باسم التورجور الكامل، مما يمنع الخلايا النباتية من الانفجار كما تفعل الخلايا الحيوانية في نفس الظروف. هذا هو أيضًا سبب وقوف النباتات منتصبة. بدون صلابة الخلايا النباتية، سيسقط النبات تحت وزنه الخاص. يسمح ضغط التورجور للنباتات بالبقاء ثابتة ومنتصبة، والنباتات التي لا تحتوي على ضغط التورجور (المعروفة باسم مترهلة) تذبل. تبدأ الخلية في الانخفاض في ضغط التورجور فقط عندما لا توجد فراغات هوائية تحيط بها ويؤدي في النهاية إلى ضغط تناضحي أكبر من ضغط الخلية. ^{[1] تلعب الفجوات دورًا في ضغط الامتلاء عندما يخرج الماء} من الخلية بسبب المحاليل المفرطة التناضح التي تحتوي على مواد مذابة مثل المانيتول والسوربيتول والسكروز . ^[2]

إذا وضعت خلية نباتية في محلول مفرط التوتر ، تفقد الخلية النباتية الماء وبالتالي ضغط التورجو عن طريق التحلل البلازمي: ينخفض ​​الضغط إلى النقطة التي ينفصل فيها بروتوبلازم الخلية عن جدار الخلية، مما يترك فجوات بين جدار الخلية والغشاء مما يجعل الخلية النباتية تنكمش وتتجعد. يؤدي الانخفاض المستمر في الضغط في النهاية إلى التحلل الخلوي - الانهيار الكامل لجدار الخلية. تذبل النباتات التي تحتوي على خلايا في هذه الحالة. بعد التحلل البلازمي، تمتلئ الفجوة بين جدار الخلية والغشاء الخلوي في الخلية النباتية بمحلول مفرط التوتر . وذلك لأنه عندما يكون المحلول المحيط بالخلية مفرط التوتر، يحدث التناضح الخارجي وتمتلئ المساحة بين جدار الخلية والسيتوبلازم بالمذابات، حيث يتم تصريف معظم الماء وبالتالي يصبح التركيز داخل الخلية أكثر فرط التوتر. هناك بعض الآليات في النباتات لمنع فقدان الماء الزائد بنفس الطريقة التي تمنع بها اكتساب الماء الزائد. يمكن عكس التحلل البلازمي إذا وضعت الخلية في محلول منخفض التوتر . تساعد الثغور المغلقة على الاحتفاظ بالمياه داخل النبات حتى لا يجف. كما يعمل الشمع على الاحتفاظ بالمياه داخل النبات. وتسمى العملية المكافئة في الخلايا الحيوانية بالتكوين .

يتسرب محتوى الخلية السائل بسبب التناضح الخارجي. تنهار الخلية، وينفصل غشاء الخلية عن جدار الخلية (في النباتات). تتكون معظم الخلايا الحيوانية من طبقة ثنائية من الفوسفوليبيد فقط ( غشاء بلازمي ) وليس جدار الخلية، وبالتالي تنكمش في ظل مثل هذه الظروف.

لا تحدث عملية التحلل البلازمي إلا في ظروف قاسية ونادرًا ما تحدث في الطبيعة. يتم تحفيزها في المختبر عن طريق غمر الخلايا في محلول ملحي قوي أو محلول سكر (سكروز) لإحداث عملية التناضح الخارجي ، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام نباتات Elodea أو خلايا البشرة البصلية ، والتي تحتوي على عصارة خلوية ملونة بحيث تكون العملية مرئية بوضوح. يمكن استخدام الأزرق الميثيلين لصبغ خلايا النبات.

تعرف عملية انحلال البلازما بشكل أساسي بأنها انكماش غشاء الخلية في محلول شديد التوتر وضغط كبير.

يمكن أن يكون التحلل البلازمي من نوعين، إما التحلل البلازمي المقعر أو التحلل البلازمي المحدب. التحلل البلازمي المحدب يكون دائمًا غير قابل للعكس بينما التحلل البلازمي المقعر يكون قابلًا للعكس عادةً. ^[2] أثناء التحلل البلازمي المقعر، ينكمش الغشاء البلازمي والبروتوبلاست المغلق جزئيًا عن جدار الخلية بسبب الجيوب المنحنية نصف الكروية المتجهة إلى الداخل والتي تتكون بين الغشاء البلازمي وجدار الخلية. أثناء التحلل البلازمي المحدب، ينكمش الغشاء البلازمي والبروتوبلاست المغلق تمامًا عن جدار الخلية، مع نهايات الغشاء البلازمي في نمط منحني كروي متماثل. ^[2]

• صور لعملية انحلال البلازما في نبات الإيلوديا وقشر البصل. أرشيف بتاريخ 16 أبريل 2008، على موقع واي باك مشين
• الذبول والتحلل البلازمي. محفوظ في 14 أكتوبر 2007، على موقع واي باك مشين