A növényi-, a gomba-, és a baktérium sejtek jellegzetes alkotórésze a sejtfal, amely körülveszi a sejtmembránnal / növényi sejtek esetében a plazmalemmával/ határolt plazmát. A protoplaszt a sejtek sejtfalon belül elhelyezkedő külső határmembránnal övezett része. A határmembrán természetes körülmények között a sejtfalhoz illeszkedik, a protoplasztot és a mikroszkópban jól látható sejtfalat ilyenkor a külső szemlélő nem tudja külön választani. Plazmolízált sejtekben azonban a határmembrán elválik a sejtfaltól és ekkor a protoplaszt és a sejtfal elkülönülnek.
Plazmolizált sejteknél különösen akkor, ha a sejtek nagy, színes anyagokat raktározó vakuolummal rendelkeznek plazmolíziskor a sejtfaltól elváló zsugorodó protoplasztok jól látszanak
A sejtfal mesterséges eltávolításával a növényi sejtek különleges formái izolált protoplasztok nyerhetők, melyeket az állati sejtekhez hasonlóan csupán egy külső sejtmembrán határol.
Csupán membránnal határolt izolált protoplasztokat mintegy száz éve sikerült előállítani először. Plazmozilált hagymalevél sejtekből késes aprítással kaptak gyenge hatásfokkal kis mennyiségben ép sejtfal nélküli protoplasztokat. A hatékony izolált protoplaszt előállítást a múlt század második felében az ismert sejtfalbontó enzimek alkalmazása tette lehetővé. Tekintettel a sejtfal összetételére gombákból és csiga nyálmirigyből kinyert celluláz, hemicelluláz és pektináz enzimek keverékében emésztik le a sejtfalat. A membránstabilitás növeléséhez kalcium ionokat,az ozmotikus stress mérséklése érdekében gyakran indifferens ozmotikumot/ pl mannitol, szorbit/ is tartalmaz az enyhén hiperozmotikus emésztő közeg.
Az emésztés lehet gyors/pár óráig tartó/ és lassabb mintegy 12 órát igénylő/”overnight”/ folyamat. Az enzimkészítmények tisztasága, minősége is fontos,de döntő szerepe a kiinduláshoz használt növényanyag élettani állapotának van. Ezért gyakran különböző előkezeléseket alkalmaznak. Ma még nem ismerünk általánosan használható eljárást protoplaszt preparátumok készítéshez. Minden új faj, fajta vagy új szövettípus új kihívást jelent!
A keletkezett ép csupán határmembránnal körülvett izolált protoplasztok ozmotikusan stabilizált közegben az eredeti sejt alakjától függetlenül egységesen gömb alakúak. Az emésztési folyamatot követő tisztítás és elválasztás általában cukor oldatban történő alacsony sebességű centrifugálással történik.
A preparált protoplasztok átmeneti állapotban levő sejtek. Amennyiben megfelelőek a feltételek – biztosított a sterilitás és a megfelelő táptalaj – azonnal megindul az új sejtfal felépítése és általában egy hét alatt a protoplaszt körül újra kiépül a sejtfal, újra létrejön egy tipikus növényi sejt.
A józanul gondolkodó laikusokban ekkor vetődik fel a kérdés: akkor mi értelme ennek az egésznek? Miért bontjuk le fáradtságot és költséget nem kímélve a sejtfalat, ha az izolált protoplaszt – amilyen gyorsan csak képes erre – újra felépíti azt saját határoló membránja köré? Erre a kérdésre következő blogban próbálunk választ keresni.