Vakuol

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 22 oktober 2017; kontroller kräver 64 redigeringar .

Vakuol  ( lat.  vacuus  - tom) - en stor enmembranorganell i den centrala delen av en växtcell (finns också i djur- och svampceller, men storleken på deras vakuoler är mycket mindre), fylld med cellsav; finns i vissa eukaryota celler . Membranet som omsluter vakuolen kallas tonoplast , och innehållet i vakuolen är cellsav . Cellsaven består av vatten och ämnen lösta i det, samt monosackarider , disackarider , tanniner , kolhydrater , oorganiska ämnen ( nitrater , fosfater , klorider etc.) och organiska syror .

Det finns matsmältnings- och kontraktila (pulserande) vakuoler som reglerar det osmotiska trycket och tjänar till att avlägsna sönderfallsprodukter från kroppen.

Allmän information och funktioner

Vakuolernas funktioner och betydelse varierar mycket beroende på vilken typ av cell de finns i, och är mycket viktigare i växt-, svamp- och vissa protistceller än i djur och bakterier. I allmänhet inkluderar listan över funktioner för vakuoler:

Vakuoler finns inte bara i växtceller utan också i djurceller, men i växtceller är de särskilt märkbara på grund av sin stora storlek. Sådana vakuoler upptar vanligtvis en stor del av växtcellen, och kärnan, kloroplasterna, mitokondrierna och andra organeller som finns i cytoplasman skjuts till periferin. Röda, blå och lila pigment, näringsmolekyler, salter och andra föreningar kan ackumuleras i den centrala vakuolen i en växtcell. En vakuol är också en lämplig plats för förvaring av giftiga ämnen; medan de är här kan de inte skada cytoplasman eller några organeller . Till exempel innehåller vissa akacior cyanider i sina vakuoler . Så länge de förblir i intakta vakuoler skadar dessa cyanider inte växten. Men om något djur börjar nypa sina löv, kommer cellerna att kollapsa, cyanid kommer att frigöras från de trasiga vakuolerna och djuret kommer att förgiftas. (För växten själv är skadan från denna frigjorda cyanid liten, eftersom dess celler redan kommer att förstöras ändå.)

Upptäckt

Kontraktila vakuoler upptäcktes först i historien av Lazzar Spallanzani (1776) när han studerade protozoer . Han antog dem för andningsorgan. År 1841 döpte Felix Dujardin denna enkelmembranorganell till vakuolen. 1842 tillämpade Matthias Schleiden termen på växtceller för att skilja strukturen med cellsav från resten av protoplasman . [1] [2] [3] [4]

År 1885 döpte Hugo De Vries vakuolmembranet till tonoplasten.

Bakteriecell

Vakuoler finns i tre släkten av filamentösa svavelbakterier : Thioploca , Beggiatoa och Thiomargarita . Cytosolen är extremt reducerad i dessa släkten, och vakuolen kan uppta 40-98% av cellen. Vakuolen innehåller höga koncentrationer av nitratjoner och anses därför vara en lagringsorganell .

Gasvesiklar , även kända som gasvakuoler, är nanokompositer som är fritt permeabla för gas och finns i vissa arter av cyanobakterier . De tillåter bakterier att kontrollera sin flytkraft.

Växtcell

De flesta mogna växtceller har en enda stor vakuol som vanligtvis tar upp mer än 30 % av cellens volym, och kan ta upp till 80 % av volymen i vissa celltyper under vissa förhållanden. De flesta växter innehåller kemikalier i sina vakuoler som kan reagera med ämnen i cytosolen när cellen förstörs och bildar giftiga eller giftiga ämnen. I vitlök finns alliin i cytoplasman och enzymet allicinas (finns i cytoplasman). De är vanligtvis separerade från varandra, och kommer inte i kontakt på något sätt, men när de förstörs reagerar vakuolerna och bildar allicin. Allicin är en fet, lätt gulaktig vätska som ger vitlöken sin unika doft.

Bildning av vakuoler

Vakuoler utvecklas från membranösa vesikler - provakuoler . Provakuoler är derivat av det endoplasmatiska retikulumet och Golgi-komplexet , de smälter samman och bildar vakuoler. Vakuoler och deras innehåll betraktas som ett separat fack från cytoplasman .

Byggnad

De flesta mogna celler har en central vakuol. Vakuoler är särskilt synliga i många mogna växtceller, eftersom de utgör mer än hälften av cellens volym, och de kan smälta samman till en. Samtidigt är vakuolen så stor att den upptar 75-90 % av cellvolymen, så att protoplasten (cellens levande innehåll) är placerad i form av ett mycket tunt vägglager som kantar cellmembranet.

Vakuoler finns i nästan alla växtceller. De är håligheter i cellen, vanligtvis fyllda med vattenhaltigt innehåll - cellsav. Cellsav är som regel en vattenlösning av olika ämnen som är avfallsprodukter från protoplasten. Huvudkomponenten är vatten. Det ackumulerar många föreningar - mineraliska eller organiska. Reaktionen av cellsav är vanligtvis lätt sur eller neutral, mindre ofta alkalisk (pH 3-5). Ämnen som utgör cellsaften är olika - dessa är oorganiska ämnen ( nitrater , fosfater , klorider , etc.), kolhydrater (socker och polysackarider), proteiner, organiska syror och deras salter, alkaloider, glykosider, pigment, tanniner, fytoncider och andra organiska föreningar lösliga i vatten.

Från cytoplasman begränsas cellsaven av ett selektivt permeabelt vakuolärt membran - tonoplasten (inte att förväxla med kloroplasttonoplasten) (latin tonus - spänning; grekisk platos - formad), som utför en barriär- och transportfunktion.

Anteckningar

  1. ↑ Henry Leffmann. Observations et expérience faites sur les animalcules des infusions  // Journal of the Franklin Institute. - 1920-09. - T. 190 , nej. 3 . — S. 447–448 . — ISSN 0016-0032 . - doi : 10.1016/s0016-0032(20)90580-x .
  2. ↑ Felix Dujardin. Histoire naturelle des zoophytes. Infusoires, comprenant la physiologie et la classification de ces animaux, et la manière de les etudier à l'aide du microscope. . — Paris :: Roret,, 1841.
  3. ↑ MJ Schleiden. Grundzüge der wissenschaftlichen Botanik: nebst einer methodologischen Einleitung als Anleitung zum Studium der Pflanze / . — Leipzig :: Verlag von Wilhelm Engelmann,, 1842.
  4. ↑ Wayne, Randy O. Växtcellbiologi: Från astronomi till zoologi. . - Burlington: Elsevier Science, 2009. - 1 onlineresurs (549 sidor) sid. - ISBN 978-0-08-092127-3 , 0-08-092127-2.

Litteratur

  eukaryota cellorganeller _
endomembransystem
cytoskelett
Endosymbionter
Andra inre organeller
Externa organeller
 växtcell
Organeller växtcell
cellvägg
Ämnen
strukturer
Växtcellsdelning
_
Specialsteg
strukturer