Turgorový tlak je biologický proces. Jeho podstata a funkce v buňce

Živá buňka je integrální biosystém, jehož všechny části musí fungovat společně, aby zajistily normální fungování a život obecně. Jednou z charakteristik, které přímo ovlivňují životaschopnost konkrétní rostlinné buňky, je turgorový tlak. Mezi rostlinnými a živočišnými buňkami existují poměrně závažné strukturální rozdíly. Důvodem je příslušnost jejich organismů k různým královstvím s různými potřebami a životními cykly.

Turgorový tlak

Jedná se především o schopnost buňky neztratit tvar v důsledku tlaku kapaliny zevnitř na buněčnou stěnu. Díky procesu zvanému ve fyzice osmóza se do sušené buňky dostává kapalina přes membrány, které zabírají určitý objem, jako by tlačily cytoplazmu buňky blíže k její vnější membráně. Takový tlak kapaliny je také nezbytný k regulaci procesu dalšího přítoku kapaliny: když je buňka plná, osmóza se zastaví.

Mělo by být samostatně vysvětleno, že živočišné buňky mají díky absenci vakuol a buněčné mízy minimální turgorový tlak. Další informace se proto budou týkat pouze rostlinných buněk - turgor v nich je velmi významný.

Osmotický tlak

Osmotický a turgorový tlak by neměly být zaměňovány, a to navzdory skutečnosti, že popisy procesů jsou podobné. Ve skutečnosti je osmotický tlak nedílnou součástí turgoru: vnější a vnitřní osmóza v kombinaci s úrovní pružnosti buněčné stěny zajišťují udržení rovnováhy vnitřního tlaku tekutiny v buňce. Když je tedy dosaženo prahu kapaliny v článku, vnitřní osmotický tlak začne bránit toku nového roztoku. A pokud úroveň vnitřního osmotického tlaku klesne, pak s pomocí vnějšího začne kapalina opět proudit do buňky.

Organely

Jaké organely se podílejí na vytváření turgorového tlaku? Všechny části buňky jsou sloučeny do jednoho systému. Tak či onak se tedy vše podílí na podpoře turgorového tlaku. Největší vliv na tvorbu turgorového tlaku a jeho udržování má však bezpochyby vakuola. Právě ona obsahuje zásoby buněčné šťávy, která je mimo jiné nezbytná k udržení turgoru.

Dalším nejdůležitějším organoidem po vakuole pro turgorový tlak je buněčná stěna. Je polopropustný a umožňuje průchod pouze přísně definovaným látkám rozpuštěným v kapalině a zachycuje nežádoucí látky. Také jeho pružnost přímo ovlivňuje zachování tvaru buňky. V případě poškození buněčné stěny se buňka může zhroutit nadměrným tlakem tekutiny na ni.

Turgorové funkce

Kromě zcela zjevné funkce udržování tvaru buňky je turgorový tlak také přímým účinkem na všechny fyziologické procesy buňky. Reguluje metabolismus vody, umožňuje udržovat rovnováhu celkového tlaku v buňce a podílí se na procesu výživy. Ale protože buňka je integrální systém, nebylo by chybou tvrdit, že tento tlak doslova ovlivňuje celou životně důležitou aktivitu jak jednotlivé buňky, tak celé rostliny.

Také některé orgány rostliny (hlavně ty, které jí zajišťují výživu atd.) Jsou přímo závislé na regulaci turgorového tlaku. Právě to určuje schopnost kořene absorbovat živiny z prostředí. A v důsledku toho poskytnout rostlině samotný život. Rovnováha nitrobuněčného tlaku umožňuje rostlině přijímat přesně tolik živin, kolik potřebuje. Ne více a ne méně.

Regulace tlaku v rostlinné buňce

Jak bylo uvedeno výše, turgor je regulován rozdílem mezi vnitřním tlakem kapaliny a látek v ní rozpuštěnými a vnějším tlakem prostředí. S výrazným poklesem vnitřního tlaku začne buňka přijímat tekutinu a snaží se co nejrychleji doplnit zásoby buněčné šťávy.

Existuje však jedno upozornění. Pokud se množství kapalné látky uvnitř stalo významným a začne vyvíjet zvýšený tlak na vnější stěnu článku, pak se tok nových rezerv dočasně zastaví a obnoví se pouze tehdy, když vnitřní tlak znovu klesne. Reguluje se tedy obsah jak kapaliny samotné, tak látek v ní rozpuštěných v buňce.

Na turgor však může kromě rovnováhy tlaků působit i buněčná membrána. Jak? Změna její propustnosti a pružnosti může změnit jak plnění buněčné mízy určitými látkami, tak samotnou úroveň tlaku, který buňka vydrží.

Je zřejmé, že bez turgorových rostlin by rostliny nemohly existovat. Tak jednoduchý, ale zároveň důležitý proces, jako je příjem a spotřeba tekutiny v buňce, ovlivňuje celý život živého organismu a vyžaduje kontrolu, pro kterou byly vytvořeny specializované organely, například vakuola.