Plasmolyse & Deplasmolyse – Beispiele & Erklärung

Plasmolyse und Deplasmolyse sind biologische Vorgänge, die in und mit einer pflanzlichen Zelle stattfinden. Beide basieren auf dem Prinzip der Osmose. Bei der Osmose durchdringt Wasser, aber nicht die darin gelösten Teilchen die Zellmembran. Diese Zellmembran ist halbdurchlässig. Wasser kann in die Pflanzenzelle ein und wieder austreten.

Die Plasmolyse

Wenn die Salzkonzentration (oder Zuckerkonzentration) der Umgebung einer Pflanzenzelle identisch ist mit der Konzentration von Salz in der Zelle selbst, dann wird zwar Wasser zwischen dem Außen- und Innenbereich der Zelle ausgetauscht, aber das fällt nicht weiter ins Gewicht und verändert die Zelle selbst nicht.

Verändert sich jedoch der Salzgehalt der Umgebung einer Pflanzenzelle, so reagiert diese mit osmotischen Vorgängen darauf. Wenn die Umgebung deutlich salzhaltiger ist, als die Zelle selbst, findet eine Plasmolyse statt. Dabei tritt Wasser so lange aus der Zelle aus, bis sich die Plasmamembran von der Zellwand ablöst. Dabei schrumpft die Zentralvakuole, also der Innenbereich der Zelle. Die Plasmolyse findet so lange statt, bis es wieder einen Ausgleich zwischen der äußeren Nährstofflösung und der Konzentration im inneren der Pflanzenzelle gibt.

Die Deplasmolyse

Dieser Vorgang kann allerdings durch die Deplasmolyse umgekehrt werden. Diese setzt ein, wenn der Salzgehalt (oder Zuckergehalt) einer Zelle deutlich höher ist, als der der sie umgebenden Flüssigkeit, dann findet so lange eine Osmose statt, bis die Werte sich wieder im Gleichgewicht befinden. Bei der Deplasmolyse regeneriert sich die Zelle hin zu ihrer Ausgangsform. Die Zentralvakuole füllt die Zelle aus und legt sich wieder an die Zellwand an.

Bei beiden Vorgängen diffundiert also Wasser durch die Zellmembran, es findet Osmose statt.

Versuche im Labor mit Beobachtung der Plasmolyse & Deplasmolyse

Der Vorgang der Plasmolyse ebenso wie der Deplasmolyse lassen sich im Labor gut beobachten. Unter einem Mikroskop können die einzelnen Zellen beobachtet werden, aber auch ohne eine derartige Ausstattung ist es möglich den Vorgang selbst zu betrachten.

Dafür sind mehrere sterile Becher und ein Gemüse ihrer Wahl nötig. Gut funktionieren die Blätter von Kräutern oder Karotten. Dafür muss die Karotte in Scheiben geschnitten werden oder die Blätter vom Stil gezupft.

Bei beiden ermittelt man dann das Gewicht und den Durchmesser des Probestücks und notiert sich die Daten. Danach werden die Stücke in die Becher gelegt und mit unterschiedlichen Flüssigkeiten aufgefüllt. Es bietet sich an, gleich mehrere Flüssigkeiten zu verwenden, ggf. reichen aber auch zwei um den Unterschied der späteren Beschaffenheit der Probestücke zu verdeutlichen. Ein Becher wird mit destilliertem Wasser, einer mit einer hochkonzentrierten Kochsalzlösung und einer mit Wasser, das mit Zucker versetzt wurde, gefüllt.

Der vierte Becher bleibt leer, das Probestück liegt unbedeckt in der Luft. Nach mehreren Stunden können sie die Stücke aus der Lösung nehmen und ihre Beobachtungen in Sachen Größe, Gewicht und Durchmesser aufschreiben. Bei den beiden Stücken in Kochsalz- und Zuckerlösung findet die Plasmolyse statt, sie sind geschrumpft.

Das Stück im destillierten Wasser dürfte größer geworden sein, dort fand eine Deplasmylose statt. Das unbehandelte Stück dürfte ebenfalls geschrumpft sein, da durch Verdunstung in die Luft den Zellen Wasser entzogen wurde. Es zeigt sich somit, dass das Probestück in allen Varianten in Korrespondenz zu seiner Umgebung tritt.