Осмос – это перенос вещества из одного раствора в другой через мембрану. Мембраны, проницаемые не для всех, а лишь для определенных веществ, называют полупроницаемыми. Цитоплазматическая мембрана клетки представляет собой не что иное, как полупроницаемую мембрану и способна пропускать молекулы воды в любом направлении. Направление диффузии молекул воды зависит от концентрации веществ внутри клетки и во внешней среде. Если концентрация веществ внутри клетки выше, чем во внешней среде, то вода будет поступать из внешней среды в клетку до уравнивания концентрации. Если концентрация веществ в клетке меньше, чем во внешней среде, то вода будет выходить из клетки во внешнюю среду до того момента, пока концентрации не станут одинаковыми. Растворы, достигшие равновесия концентраций, называются изотоническими.

Когда два раствора с разной концентрацией растворенных веществ разделены полупроницаемой мембраной, на нее действует сила, направленная от более разбавленного к более концентрированному раствору. Эта сила, называемая осмотическим давлением, может быть очень значительной. В дереве, например, под действием осмотического давления растительный сок поднимается от корней до самой верхушки. Но в дереве движение концентрированного раствора, каким является растительный сок, ничем не ограничено. Если же подобный раствор находится в замкнутом пространстве, например в микробной клетке, то осмотическое давление может привести к разрыву клеточной стенки. За регуляцию осмотического давления внутри микробной клетки отвечает цитоплазматическая мембрана. Именно по этой причине можно обеспечить сохранность микроорганизмов только в изотоническом растворе.

В норме у бактериальных клеток коллоиды цитоплазмы находятся в набухшем состоянии благодаря постоянному притоку воды к клетке. В результате цитоплазма плотно прилегает к оболочке. Такое явление называют тургором бактериальной клетки. Если поместить бактерию в гипертонический раствор, то наступает резкое обезвоживание бактериальной клетки, в результате чего протоплазма отходит от оболочки. Такое явление носит название плазмолиз. У различных микроорганизмов плазмолиз проявляется в различной степени. К нему особенно устойчивы стафилококки, сарцины, сенная бацилла. Легко подвергаются плазмолизу бактерии из группы пастерелл, энтеробактерии, сибиреязвенная бацилла.

Если поместить бактерии в гипотонический раствор, то происходит обратный процесс, характеризующийся проникновением воды внутрь клетки, что приводит к разбуханию содержимого клетки, клетка приобретает форму шара и происходит разрыв оболочки. И плазмолиз, и плазмоптиз, как правило, влечет за собой гибель клетки.

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:30 PM