細胞壁讓植物細胞能在低滲透壓環境中生活

探索生命《生物學》211

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Cell Walls Enable Plant Cells to Live in a Hypotonic Environment

1.     動物細胞，極度受到胞外液體的滲透濃度變化的影響。在正常條件下，胞外體液與細胞內一體，幾乎等張。所以，滲透濃度改變會嚴重影響動物細胞的生理，甚至殺死動物。舉例來說，人類身體的細胞若放在低張環境會爆破。

2.     與動物細胞不同，陸生植物或淡水植物，大都浸泡在比細胞內液體更稀釋的液態媒介，換句話說，植物細胞內容物與浸泡它的液體相比，是比較高張∕高滲透壓的液體。

3.     在這種情況下，動物細胞會吸收過多的水分，導致細胞爆破，除非有特殊的機制，例如伸縮液泡contractile vacuole，排除多餘的水分。

4.     不過，植物細胞周圍環繞細胞壁，當細胞吸入更多水分，變得更膨脹，細胞壁阻止細胞過度膨脹，也因此阻止更多水分藉由滲透作用進入細胞，避免細胞得到過多的水分。

5.     只要植物細胞周遭的液體，比植物細胞裡的內容物更稀釋，植物細胞可在周遭環境液體的滲透濃度大幅改變時，維持穩定。

6.     如果胞外液體，與細胞內容物相比，是比較高張∕高滲透壓的溶液，那麼細胞就會流失大量的水分皺縮，脫離原本黏附的細胞壁，這個現象稱為胞質離解plasmolysis。

7.     植物有細胞壁，但動物沒有，因此，植物與動物調控鹽類與水所面臨到的問題不同。

8.     植物能忍受浸泡細胞的液體，其滲透濃度大幅改變，並不代表它們不會因周遭溶解的某些離子濃度改變而受影響。這些改變有時會嚴重影響植物的健康與成長。

9.     植物體內浸泡細胞的液體，其中某些離子濃度改變，會改變植物的化學組成，而非干擾它的滲透平衡。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》；圖片來源／biobook.nerinxhs.org、pinterest.com/pin