Что такое вакуоль в клетке

Вакуоли: особенности, строение и функции

Содержание:

Название вакуоли происходит от латинского «vacuus», что значит «пустой». Но не нужно торопиться и относить вакуоли в разряд пустых и ненужных. Это небольшие или крупные полости, которые присутствуют в животных, растительных клетках и многоклеточных организмах.

Что такое вакуоли?

Похожие на мелкие пузырьки или крупные полости, вакуоли образуются на участках эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. От цитоплазмы они отделены мембраной, которая сохраняет их внутреннее содержимое: жидкость с растворенными в ней веществами.

Животные клетки содержат небольшие по размеру вакуоли, похожие на маленькие пузырьки. В растительных клетках расположена одна большая, центральная вакуоль, которая занимает значительный объем.

Строение

Вакуоль устроена довольно просто. Ее однослойная мембрана называется тонопластом. Внутри вакуоли находятся растворенные в воде

  • минеральные компоненты;
  • сахара;
  • органические кислоты;
  • пигменты (у растений);
  • углекислый газ и кислород;
  • другие продукты клеточного метаболизма.

Тонопласт не изолирует полностью внутреннее содержимое. Он содержит поры, через которые поступает вода и другие вещества. «Плотный пузырек» давит на цитоплазму, придавая клетки тургор, поддерживая ее в упругом состоянии.

На заметку: В молодых клетках содержится несколько небольших вакуолей в виде пузырьков. С возрастом они сливаются, и в клетке остается одна большая вакуоль, которая занимает много места: до 90% от общего объема клетки.

Функции

Вакуоли выполняют разнообразные функции. Это зависит от конкретной клетки, в которой они находятся. Если это одноклеточный организм – роль одна, растительная клетка – роль другая. Если обобщить, то вакуоль выполняет следующие задачи:

  1. Отложение питательных веществ и их изоляция. Расход – по потребности клетки.
  2. Резервуар для «отходов» — ненужных продуктов метаболизма. За счет ферментов в составе вакуолярного сока, вредные соединения разрушаются. Если клетка отмирает, то вакуоль лопается внутри клетки, а находящиеся в ней ферменты разрушают клеточную цитоплазму и всю структуру. Такой процесс носит название автолиза.
  3. Поддержание тургора или упругого состояния. Некоторые клетки способны увеличиваться в размерах и расти за счет растяжения.
  4. Регуляция водного баланса, поддержание концентрации внутриклеточной жидкости на постоянном уровне.
  5. В растительных клетках – наличие пигментов – красящих веществ, придающих тканям определенный окрас.
  6. В клетках одноклеточных водных организмов (амебы, инфузории-туфельки) содержатся сократительные вакуоли. Они регулируют баланс жидкости (осмотическое давление), выводя излишки воды наружу.
  7. Простейшие содержат пищеварительные вакуоли, где благодаря ферментам переваривается пища. У высших животных также есть пищеварительные вакуоли, но они содержатся в клетках-фагоцитах.

На заметку: Вакуоли выводят из клетки токсичные соединения, такие, как тяжелые металлы и гербициды. За счет внутренней, кислой среды эти органоиды расщепляют крупные макромолекулы, которые засоряют цитоплазму.

Основные функции вакуолей представлены в таблице:

В клетках плодов, семян, корневищ многих растений, и некоторых тканей животных, разрастаясь, занимает почти весь объём

Расположена в клетках животных, губок, микроорганизмов. Быстро меняет объём и форму.

В клетках животных и одноклеточных организмов. Отличается формой (у инфузорий — напоминает звёздочку).

Обычна для клеток растений с плавающими на воде листьями, ряски, плавучих микроводорослей наподобие спирулины, некоторых водных животных.

В клетках многих растений, насекомых, рыб (фугу), ядовитых животных. Содержит алкалоиды, полифенолы и прочее (пример: соланин зелёных картофельных клубней).

Вакуоль в животной клетке

Вакуоли – органоиды, типичные для растений и грибов, встречаются они и в животных клетках. Здесь они представлены небольшими пузырьками, «плавающими» в цитоплазме.

Их основная роль:

  • накопление и запас питательных компонентов;
  • содержание продуктов распада и их разложение;
  • переваривание крупных частиц или макромолекул.

В животных клетках вакуоли – это по сути лизосомы, которые содержат ферменты и способны к процессам фагоцитоза и пиноцитоза. Они переваривают питательные частицы и отмершие элементы клетки. Вакуоли запасают вещества, переваривают пищевые частицы и питательные растворы, а также регулируют содержание воды и солей.

Вакуоль в растительной клетке

В клетках растений вакуоль – важный по значению органоид. Она крупных размеров и занимает до80-90% от объема клетки. Растительный органоид:

  • поддерживает тургор и за счет растяжения клеточка растет;
  • транспортирует в цитоплазму необходимые компоненты;
  • переваривает за счет ферментов ненужные вещества;
  • содержит растительные пигменты, окрашивая ткани в зеленые, оранжевые, красные, желтые цвета и промежуточные оттенки;
  • у некоторых в составе вакуолей есть ядовитые вещества, которые защищают растение от поедания;
  • за счет питательных веществ органоиды участвуют в прорастании семян.

Клетка нуждается в вакуолиях. Этот органоид важен для пищеварения, водно-солевого обмена, детоксикации (очищения организма от токсинов), роста и развития клеток. Вакуоль – важная составная часть растительной клетки. Важна она и для простейших, грибов, и для многоклеточных организмов. Вакуоль не содержится в вирусах и фагах.

Вакуоль

Вакуо́ль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компартмент. Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки. Одна из важных функций растительных вакуолей — накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления). Вакуоль — это место запаса воды. Вакуоли развиваются из цистерн эндоплазматической сети.

Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт.

В вакуолях содержатся органические кислоты, углеводы, дубильные вещества, неорганические вещества (нитраты, фосфаты, хлориды и др.), белки и др.

Литература

  • Кузеванов В. Я., Катков Б. Б., Саляев Р. К. Общие принципы выделения вакуолей и вакуолярных мембран // Структура и функции биологических мембран растений / Под ред. Саляева Р. К., Войникова В. К. — Новосибирск: Наука, 1985. — С. 93—107.
  • вакуоль: тематические медиа-файлы на Викискладе

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • BeZ bileta (группа)
  • Южный федеральный университет

Смотреть что такое «Вакуоль» в других словарях:

ВАКУОЛЬ — (от лат. vacuus пустой, полый), сферические пространства в плазме растительных и животных клеток, наполненные жидкостью различного хим. состава. Размеры и число В. сильно варьируют и в разных клетках и в одной и той же клетке в разных ее… … Большая медицинская энциклопедия

ВАКУОЛЬ — ВАКУОЛЬ, полость внутри клеточной ЦИТОПЛАЗМЫ,отделенная мембраной. В зависимости от организма содержат воду, газ, либо частицы пищи. Вакуоли выполняют различные функции. В одноклеточных организмах, таких как амеба, находятся пульсирующие вакуоли … Научно-технический энциклопедический словарь

вакуоль — сущ., кол во синонимов: 2 • полость (27) • фагосома (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

вакуоль — и ВАКУОЛЯ и, ж. vacuole, лат. vacuola. Небольшие, обычно шаровидные полости в клетках животных, растительных и одноклеточных организмов. БАС 2. В протоплазме возникали вакуоли, окрашенные подобными же пленками. Природа 1929 7 8 686. Вакуолизация… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

вакуоль — Полость в цитоплазме клетки, ограниченная мембраной, заполненная жидкостью, включающей ферменты; у простейших имеются пищеварительные и сократительные В., у многоклеточных организмов аутофагирующие (вторичные лизосомы) и пищеварительные В.; В.… … Справочник технического переводчика

вакуоль — vacuole вакуоль. Полость в цитоплазме клетки, ограниченная мембраной, заполненная жидкостью, включающей ферменты; у простейших имеются пищеварительные и сократительные В., у многоклеточных организмов аутофагирующие (вторичные лизосомы) и… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Вакуоль — (от лат. vacuus пустой) полость в протоплазме клетки, заполненная клеточным соком, в котором растворены соли, сахара и органические кислоты, а также содержит ряд пигментов, окрашивающих лепестки цветов в красный, синий и пурпурный цвета,… … Начала современного естествознания

вакуоль — vakuolė statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Citoplazmos ertmė, pripildyta ląstelės sulčių. atitikmenys: angl. vacuole rus. вакуоль … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

вакуоль — (vacuola cellularis, LNH; лат. vacuus пустой, полый) клеточное включение, представляющее собой пузырек, как правило, с жидким содержимым … Большой медицинский словарь

Читайте также  Что такое боковой интервал пдд

Вакуоль — ж. см. вакуоли Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Vacuolas Функции и характеристики

вакуоли являются многофункциональными органеллами, обнаруженными в клетках всех растений и грибов, а также в некоторых клетках протистов, животных и бактерий.

Термин «вакуоль» происходит от латинского «vacuus», что означает «пустой», так как они выглядят как пустой карман при просмотре под микроскопом.

Действительно, вакуоли представляют собой небольшие компартменты в цитоплазме клетки, однако, в отличие от того, что наблюдается человеческим глазом, они не пусты, но содержат химические вещества и ферменты, которые позволяют разлагать вещества (такие как пищевые и токсичные соединения). ).

Характеристика вакуолей

1- Вакуоли состоят в основном из воды и аминокислот. Кроме того, жидкости в вакуолях включают ферменты, сахара, минеральные соли (калий, натрий), кислород, углекислый газ и некоторые пигменты, отвечающие за окраску листьев растений и цветов..

2. Вакуоли окружены слоем липидов, что позволяет не допускать попадания соленой воды в цитоплазму. Этот слой называется «тонопласт».

3. Вакуоли образуются, когда везикулы, выделяемые эндоплазматическим ретикулумом, и пузырьки, выделяемые аппаратом Гольджи, сливаются в одной органелле..

4- Они находятся в основном в клетках растений и грибов. Тем не менее, некоторые животные, бактериальные и протистические клетки имеют вакуоли.

5- Вакуоли не имеют определенного размера или формы. Эти две характеристики будут зависеть от индивидуальных потребностей клетки.

6- Новые клетки содержат серию небольших вакуолей; однако, когда клетка созревает, эти маленькие органеллы сливаются в единую центральную вакуоль.

7- Центральная вакуоль занимает 90% объема ячейки и может занимать 95%, когда она расширяется за счет поглощения воды.

8- Вакуоли в растениях выполняют функции, подобные лизосомам в клетках животных, поскольку оба являются мешочками, которые содержат пищеварительные ферменты.

Функции вакуолей

Вакуоли выполняют широкий спектр функций внутри клетки. Среди основных функций следующие:

1- регулировать осмотические свойства клетки

Осмос — это явление, которое относится к прохождению жидкости через полупроницаемую мембрану, как это происходит в клетках, мембраны которых позволяют прохождение воды и других веществ..

Следует отметить, что вакуоли регулируют прохождение этих веществ, сохраняя те, которые они считают вредными, и метаболизируя другие вещества..

2- Хранить вещества

Вакуоли позволяют хранить различные вещества, необходимые для клеток, такие как пища, вода, ионы, минералы, питательные вещества, ферменты, растительные пигменты и полезные бактерии для клетки..

Таким же образом, вакуоли позволяют хранить отработанные ячейки, а также изолировать материалы, которые могут быть вредными..

3- Помогите сохранить давление внутри клетки (тургор)

Тургор — это явление, которое возникает, когда клетка набухает из-за силы, действующей на внутренние жидкости..

Это явление создает избыточное давление на клеточную стенку. Вакуоли сбрасывают часть этого давления, используя воду (гидростатическое давление), которая помогает поддерживать жесткость ячейки и растения.

4- Поддерживать баланс рН внутри клетки

Вакуоль поглощает кислотность цитоплазмы клетки.

5- Экспорт продуктов из клетки

В отличие от животных, растения не имеют самой системы выведения, поэтому она зависит от других методов удаления отходов и токсичных веществ..

Клетка использует вакуоль, чтобы избавиться от молекул, которые ей не нужны. Для достижения этого вакуоль поглощает нежелательный элемент и, следовательно, движется к клеточной стенке.

Оказавшись в клеточной стенке, вакуоль сливается с ней, «мусор» открывается и удаляется. Затем эта органелла закрывается и отделяется от клеточной стенки,

6- Разложение молекул

Кислая среда внутри вакуолей, а также ферменты, присутствующие в этой органелле, помогают разрушать большие молекулы, которые отправляются в вакуоли..

Тонопласт вмешивается в перенос ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль, что повышает кислотность окружающей среды. В этом смысле вакуоли напоминают лизосомы в клетках животных.

7- Детоксикация

Вакуоли защищают цитозоль от токсичных веществ, таких как тяжелые металлы и гербициды.

8- Защита

Некоторые вакуоли хранят и выделяют химические соединения, которые являются ядовитыми или имеют плохой вкус. Эти химические вещества удерживают хищников от тела.

9- Прорастание семян

Вакуоли являются источником питательных веществ, которые требуются семенам для прорастания, так как эти органеллы хранят углеводы, белки и липиды, необходимые для роста..

10- Автолиз

Вакуоли вмешиваются в запрограммированную смерть клетки, которая происходит в процессе, называемом «автолиз» (от греческого «я», «к себе», и лизис, «потеря»). Это естественный процесс, при котором клетка разрушается своими собственными ферментами.

Тонопласт, который окружает вакуоль, разрушается, высвобождая вещества, которые он хранит; Позже пищеварительные ферменты вакуоли разлагают клетки.

Вакуоли также вмешиваются в другие клеточные действия, такие как:

1- аутофагия, (от греческого auto «себе» и fagia «есть») — процесс, при котором часть цитоплазмы клетки поглощается вакуолями для ее разложения.

2 — The биогенез, производство живых существ из других живых существ.

Вакуоли

Содержание:

Что такое вакуоли и их роль

Вакуоли представляют собой одномембранные клеточные органоиды, то есть другими словами являются одним из важных компонентов клетки, причем не любой клетки, а только клетки эукариотической, то есть такой, у которой в наличии ядро и мембрана (внешняя оболочка). Впрочем, не все эукариотические клетки имеют вакуоли среди своих органоидов, в основном они встречаются в клетках растений и грибов. О том, какое строение вакуоли, и какую роль она осуществляет для нормальной работы клетки наша статья.

Образование и строение вакуоли

Все вакуоли образуются от провакуолей, которые в свою очередь появляются при рождении клетки в виде мембранных пузырьков.

Так выглядят вакуоли в растительной и животной клетке. Внешне она представляет собой большой пузырек, который в зрелой клетке может занимать более половины всего объема (особенно в растительной клетке).

По краям вакуоль подобно клетке окружена защитной оболочкой – мембраной, называемой тонопластом. Внутри же вакуоли находится клеточный сок, представляющий собой концентрированный раствор из воды, минеральных солей, сахаров, органических кислот, кислорода, диоксида углерода, продуктов клеточного метаболизма и так далее.

Мембрана-тонопласт вакуоли местами проницаема, в частности через нее в вакуоль поступает вода, благодаря этому вакуоль начинает осуществлять давление на окружающую цитоплазму (это давление называют тургорным), как следствие цитоплазма прижимается к стенкам клетки. Такое давление, вызванное вакуолей, помогает клеткам растений оставаться жесткими и прямыми и в целом способствуют их росту.

Функции вакуоли в клетке

Вакуоли обеспечивают нормальную работу клетки и осуществляют целый ряд полезных функций:

  • Именно благодаря вакуолям осуществляется рост клетки, они способствуют ее удлинению за счет особого тургорного давления на стенки клетки. Как мы писали выше, тургорное давление вакуоли на клеточную стенку происходит вследствие заполнения вакуоли водой.
  • Вакуоли хранят важные минералы, питательные вещества, воду, необходимые клетке ферменты и растительные пигменты.
  • Вакуоли удаляют из клетки потенциально токсичные вещества, такие как тяжелые металлы и гербициды. Также внутренняя кислая среда вакуолей осуществляют расщепление крупных молекул, которые мешают нормальной работе клеток.

Вакуоль в растительной клетке

Дополнительно в клетках растений вакуоли осуществляют такие функции как:

  • Защиту, у некоторых растений именно вакуоли выделяют особые химические вещества, которые являются ядовитыми либо попросту неприятными по запаху для некоторых животных. Таким образом, растения защищают себя.
  • Также у многих растений именно вакуоли ответственны за прорастание семян. В вакуолях хранятся важные белки, углеводы и жиры, необходимые для роста семян. По сути вакуоли являются источником питательных веществ для семян на время их прорастания.

Вакуоль, видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском языке – Vacuole.

Вакуоль: значение, функции и типы вакуолей в клетках

Вакуоль — это мембраносвязанная органелла, которая присутствует в клетках растений и грибов, а также в некоторых клетках животных и бактерий

Вакуоль – это мембраносвязанная органелла, которая присутствует в клетках растений и грибов, а также в некоторых клетках протистов (эукариотов), животных и бактерий. Вакуоли – это, по существу, закрытые отсеки, которые заполнены водой, содержащей неорганические и органические молекулы, включая ферменты в растворе, хотя в некоторых случаях они могут содержать твердые вещества, которые были поглощены.

Читайте также  Прокладка гбц что это

Вакуоли образуются в результате слияния нескольких мембранных везикул и фактически являются их более крупными формами. Органелла не имеет основной формы или размера; ее структура изменяется в соответствии с требованиями клетки.

Открытие

Сократительные вакуоли (“звезды”) были впервые обнаружены Спалланцани (1776) у простейших, хотя и ошибочно приняты за органы дыхания. Дюжарден (1841) назвал эти “звезды” вакуолями. В 1842 году Шлейден применил термин для растительных клеток, чтобы отличить структуру с клеточным соком от остальной протоплазмы.

В 1885 году де Фриз назвал вакуольную мембрану тонопластом.

Функция вакуолей

Функция и значение вакуолей сильно варьируют в зависимости от типа клеток, в которых они присутствуют, занимая гораздо большее место в клетках растений, грибов и некоторых протистов, чем у животных и бактерий. В общем случае функции вакуоли включают в себя:

  • Изолирующие материалы, которые могут быть вредными или представлять угрозу для клетки
    Содержащие отходы
    Содержание воды в растительных клетках
    Поддержание внутреннего гидростатического давления или тургора внутри клетки
    Поддержание кислотного внутреннего рН
    Содержащие малые молекулы
    Экспорт нежелательных веществ из клетки
    Позволяет растениям поддерживать такие структуры как листья и цветы за счет давления центральной вакуоли
    Увеличиваясь в размерах, позволяет прорастающему растению или его органам (например, листьям) расти очень быстро и расходовать в основном только воду.
    В семенах накопленные белки, необходимые для прорастания, хранятся в “белковых телах”, которые представляют собой модифицированные вакуоли.

Вакуоли также играют важную роль в аутофагии, поддерживая баланс между биогенезом (производством) и деградацией (или оборотом) многих веществ и клеточных структур в определенных организмах. Они также помогают в лизисе и утилизации неправильно свернутых белков, которые начали накапливаться в клетке.

Томас Боллер и другие предположили, что вакуоль участвует в разрушении вторгающихся бактерий, а Роберт Б. Меллор предположил, что органоспецифические формы играют роль в “жилье” симбиотических бактерий. У протистов вакуоли выполняют дополнительную функцию хранения пищи, которая была поглощена организмом, и помогают в процессе пищеварения и утилизации отходов для клетки.

В клетках животных вакуоли выполняют в основном подчиненную роль, помогая в более крупных процессах экзоцитоза и эндоцитоза.

Животные вакуоли меньше, чем их растительные аналоги, но также обычно больше по количеству. Есть также животные клетки, которые не имеют вакуолей.

Экзоцитоз – это процесс экструзии белков и липидов из клетки. Эти вещества всасываются в секреторные гранулы в аппарате Гольджи, прежде чем транспортироваться к клеточной мембране и секретироваться во внеклеточную среду. В этом качестве вакуоли представляют собой просто везикулы – хранилища, которые позволяют удерживать, транспортировать и утилизировать выбранные белки и липиды во внеклеточную среду клетки.

Эндоцитоз является обратной стороной экзоцитоза и может протекать в различных формах. Фагоцитоз (“поедание клеток”) – это процесс, при котором бактерии, мертвые ткани или другие частицы материала, видимые под микроскопом, поглощаются клетками. Материал вступает в контакт с клеточной мембраной, которая затем инвагинирует.

Инвагинация прекращается, оставляя поглощенный материал в вакуоле, заключенном в мембрану, и клеточную мембрану нетронутой. Пиноцитоз (“клеточное питье”) – это, по сути, тот же процесс, с той разницей, что проглоченные вещества находятся в растворе и не видны под микроскопом.Фагоцитоз и пиноцитоз осуществляются совместно с лизосомами, которые завершают расщепление поглощенного материала.

Компоненты типичной животной клетки:
1. Ядрышко
2. Ядрo
3. Рибосома (точки в составе 5)
4. Везикула
5. Грубый эндоплазматический ретикулум
6. Аппарат Гольджи (или тело Гольджи)
7. Цитоскелет
8. Гладкий эндоплазматический ретикулум
9. Митохондрия
10. Вакуоль
11. Цитозоль (жидкость, содержащая органеллы; с которой состоит цитоплазма)
12. Лизосома
13. Центросома
14. Клеточная мембрана

Типы вакуолей

Газовые вакуоли

Газовые пузырьки, также известные как газовые вакуоли, представляют собой наночастицы, которые свободно проницаемы для газа и встречаются в основном у цианобактерий, но также встречаются у других видов бактерий и некоторых архей.

Газовые пузырьки позволяют бактериям контролировать свою плавучесть. Они образуются, когда небольшие биконические структуры вырастают, образуя веретена. Стенки пузырьков состоят из гидрофобного газового везикулярного белка А (GvpA), который образует цилиндрическую полую белковую структуру, заполняющуюся газом. Небольшие отклонения в аминокислотной последовательности вызывают изменения в морфологии газового пузырька, например, GvpC – это более крупный белок.

Центральные вакуоли

Большинство зрелых растительных клеток имеют одну большую вакуоль, которая обычно занимает более 30% объема клетки, и которая может занимать до 80% объема для определенных типов клеток и условий.Нити цитоплазмы часто проходят через вакуоль.

Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом и заполнена клеточным соком. Также называемый вакуолярной мембраной, тонопласт представляет собой цитоплазматическую мембрану, окружающую вакуоль, отделяющую вакуолярное содержимое от цитоплазмы клетки. Как мембрана, она в основном участвует в регулировании движения ионов вокруг клетки и выделении материалов, которые могут быть вредными или представлять угрозу для клетки.

Перенос протонов из цитозоля в вакуоль стабилизирует рН цитоплазмы, делая внутреннюю часть вакуоли более кислой, создавая движущую силу протонов, которую клетка может использовать для транспортировки питательных веществ в вакуоль или из нее. Низкий рН вакуоли также позволяет действовать деградирующим ферментам.

Хотя одиночные большие вакуоли наиболее распространены, размер и количество вакуолей могут варьировать в различных тканях и стадиях развития. Например, развивающиеся клетки в меристемах содержат маленькие провакуолы, а клетки сосудистого камбия имеют много маленьких вакуолей зимой и одну большую летом.

Помимо хранения, основная роль центральной вакуоли заключается в поддержании давления тургора на клеточную стенку. Белки, содержащиеся в тонопласте (аквапорины), управляют потоком воды в вакуоль и из нее посредством активного транспорта, перекачивая ионы калия (К+) внутрь вакуоли и из нее.

Благодаря осмосу вода будет диффундировать в вакуоль, оказывая давление на клеточную стенку. Если потеря воды приводит к значительному снижению тургорного давления, клетка начинает плазмолитизироваться.

Давление тургора, оказываемое вакуолями, также необходимо для клеточного удлинения: поскольку клеточная стенка частично разрушается под действием экспансинов, менее жесткая стенка расширяется под давлением, идущим изнутри вакуоли. Давление тургора, оказываемое вакуолем, также необходимо для поддержания растений в вертикальном положении.

Другая функция центральной вакуоли заключается в том, что она толкает все содержимое цитоплазмы клетки к клеточной мембране и таким образом удерживает хлоропласты ближе к свету. Большинство растений хранят химические вещества в вакуоли, которые вступают в реакцию с химическими веществами в цитозоле. Если клетка разрушена, например, травоядным, то эти два химических вещества могут вступать в реакцию, образуя токсичные химические вещества. В чесноке аллиин и фермент аллииназа обычно разделяются, но образуют аллицин, если вакуоль нарушена. Аналогичная реакция отвечает за образование syn-propanethial-S-оксида при резке лука.

Вакуоли в клетках грибов выполняют те же функции, что и в растениях, и на каждую клетку может приходиться более одной вакуоли. В дрожжевых клетках вакуоль представляет собой динамическую структуру, способную быстро изменять свою морфологию. Они участвуют во многих процессах, включая гомеостаз клеточного рН и концентрацию ионов, осморегуляцию, накопление аминокислот и полифосфатов и деградационные процессы. Токсичные ионы, такие как стронций, кобальт и свинец транспортируются в вакуоль, чтобы изолировать их от остальной части клетки.

Сократительные вакуоли

Сократительные вакуоли – это специализированная осморегуляторная органелла, которая присутствует у многих свободноживущих эукариотов. Сократительная вакуоль является частью комплекса сократительной вакуоли, который включает в себя радиальные плечи и губку.

Сократительный вакуольный комплекс работает периодически, чтобы удалить избыток воды и ионов из клетки, чтобы сбалансировать поток воды в клетку. Когда сократительная вакуоль медленно поглощает воду, сократительная вакуоль увеличивается, это называется диастолой, и когда она достигает своего порога, центральная вакуоль сокращается, а затем периодически сокращается (систола), чтобы высвободить воду.]

Читайте также  Что такое airbag в автомобиле

Пищевые вакуоли

Пищевые вакуоли (также называемые пищеварительными вакуолями – это органеллы, обнаруженные в инфузориях, и Plasmodium falciparum, простейший паразит, вызывающий малярию.

Vacuole – определение, структура и функции

Определение вакуоли

Вакуоль это органеллы в клетках, которые функционируют для хранения различных растворов или материалов. Это включает в себя решения, которые были созданы и хранятся или выделяются, а также те, которые были фагоцитированы или охвачены клетка, Вакуоль – это просто камера, окруженная мембраной, которая удерживает цитозоль от воздействия на содержимое внутри. Поскольку вакуоли окружены полупроницаемыми мембранами, они пропускают только определенные молекулы.

Структура вакуолей

Вакуоль имеет широкое определение и включает в себя множество мембраносвязанных мешочков. Мембраны состоят из фосфолипидов, но каждый организм может использовать немного разные фосфолипиды. В мембраны встроены белки, которые могут транспортировать молекулы через мембрану или придавать ей структуру. Различные комбинации этих белков позволяют различным вакуолям обрабатывать и удерживать разные материалы.

В каждом организме разные генетика вызывают внедрение в мембрану вакуоли разных белков, которые пропускают разные молекулы и придают вакуолям разные свойства. Наиболее растение клетки эволюционировали для использования вакуолей в качестве органелл для хранения воды, которые обеспечивают клетке различные функции. Животные не полагаются на это хранилище воды для жесткости своей формы, и используют свои вакуоли для хранения различных продуктов, а также для экзоцитоза и эндоцитоз.

Функции вакуоли

Хранение воды

У растений большая вакуоль занимает большую часть клетки. Эта вакуоль окружена тонопластом, типом цитоплазматической мембраны, которая может растягиваться и заполняется решение известный как клеточный сок. Вакуоли также заполняются протонами из цитозоля, создавая кислотную среду внутри клетки. Вакуоль может затем использовать химический градиент, созданный для транспортировки материалов в вакуоль и из нее, тип движения, называемый протонной движущей силой. Это включает в себя движение воды и других молекул. Ниже приведено изображение растительная клетка и вакуоль внутри.

Тургор Давление

Растения используют свои вакуоли для второй функции, которая имеет первостепенное значение для всех растений. Вакуоль, когда он полностью заполнен водой, может находиться под давлением и оказывать воздействие на стенки клеток. Хотя сила в каждой ячейке мала, это тургор давление позволяет клеткам создавать форму и противостоять ветру, дождю и даже граду. Хотя древесные растения создают дополнительные белки и волокна, которые помогают им вырасти, многие недревесные растения могут достигать высоты в несколько футов только от давления тургора.

В то время как это эффективный способ структурирования растений, растение будет падать, когда баланс pH нарушен, или у них не будет достаточно воды. Если вы видите, что ваши комнатные растения поникли, убедитесь, что у них есть вода. Часто быстрый напиток будет иметь их от увядших напыщенный в считанные часы. Если это не сработает, проверьте pH почвы. Без надлежащих условий корни не могут поглощать воду или питательные вещества для хранения в вакуолях клеток, и растение увядает. Измените pH, и растение сразу станет жестче.

Эндоцитоз и экзоцитоз

Вакуоль используется всякий раз, когда большое количество вещества попадает через эндоцитоз или выводится из организма через экзоцитоз. Многие клетки, растения и животные, усваивают вещества и должны хранить их отдельно от цитозоля. Это может быть потому, что вещества являются реактивными, и в этом случае они будут вызывать нежелательные реакции. Это также может быть связано с тем, что вещества будут мешать клеточным процессам, потому что они два больших размера. Лизосомы – это везикулы, используемые для поглощения перевариваемых веществ. Иногда эти лизосомы могут сливаться в большую пищеварительную систему. везикул которые могут переваривать питательные вещества в кислой среде, а затем переносить их в цитозоль или другие органеллы для использования. Этот процесс является эндоцитозом и варьирует среди разных типов клеток.

Идя в противоположном направлении, многие клетки функционируют как секреторные клетки и должны производить и выделять большое количество различных веществ. Вещества производятся в эндоплазматическая сеть Путешествие к аппарат Гольджи быть изменены и помечены для распространения. Вещества могут быть помещены в пузырьки. Везикулы перемещаются в цитоплазма и может слиться в большую вакуоль, прежде чем из организма. Это известно как экзоцитоз. Вакуоли, которые переносят разные вещества туда и обратно, имеют разную структуру в разных клетках и даже внутри клеток, когда они выполняют разные функции. клетка животного может содержать много вакуолей, которые выполняют многие функции. Пример клетки животного и ее вакуолей можно увидеть ниже, меньшая немеченая сфера была бы пузырьками. Как только они сливаются, их также считают вакуолями.

Другие функции хранения

Вакуоли способны хранить много разных типов молекул. Жировые клетки, например, хранят огромное количество липидов в специализированных вакуолях. Это позволяет отдельным клеткам хранить большое количество жира, который организмы могут использовать при ограниченных ресурсах. Расширяемость вакуоли означает, что организм может набирать или терять вес, не создавая и не теряя слишком много клеток. В других случаях вакуоли организмов используются для создания целых экосистем, в которых могут жить симбиотические организмы. Коралловые полипы часто едят водоросли через эндоцитоз, но водоросли могут жить в вакуолях внутри кораллов. Это позволяет кораллам получать кислород и питательные вещества, выделяемые водорослями.

  • Везикул – уменьшенная версия вакуоли, связанной с мембраной, многие из которых могут сходиться, образуя вакуоль.
  • лизосома – специальный пузырь, содержащий пищеварительные ферменты.
  • экзоцитоз – процесс выведения материала из клетки.
  • Эндоцитоз – Процесс приема материалов в камеру.

викторина

1. В некотором фотосинтезе бактерии известный как цианобактерии, большая часть клетки поглощается газообразным пространством. Мембрана, окружающая пространство, проницаема только для газо��, и поэтому цитозоль не может проникать в пространство. Это накапливает газ в космосе и помогает плавать цианобактерии. Бактерии должны плавать, чтобы оставаться на солнце и продолжать фотосинтез. Как называется эта органелла?A. лизосомаB. ВезикулC. вакуоль

Ответ на вопрос № 1

С верно. Цианобактерии являются одними из немногих бактерий, которые имеют дополнительные мембраны внутри своей клетки. Эта вакуоль, хотя она и не пропускает воду, все же является полупроницаемой мембраной, которая содержит определенный материал из остальной части клетки. Поскольку он настолько большой, он не считается пузырьком. Кроме того, он не содержит пищеварительных ферментов, поэтому не является лизосомой.

2. Чеснок содержит мощный натуральный молекула это было найдено, чтобы уменьшить воспаление и помочь пищеварительному здоровью. Эта молекула, аллицин, вырабатывается, когда фермент аллииназа и подложка аллиин смешанные. Тем не менее, аллицин не существует, пока чеснок клетки не раздавлены. Аллиназа находится в цитозоле. Где аллиин находится в чесночной клетке?A. В цитозоле тоже.B. Хранится в вакууме.C. Внутри эндоплазматического ретикулума.

Ответ на вопрос № 2

В верно. Когда клетки чеснока измельчают или режут, вакуоль разрушается, создавая аллицин, когда фермент и субстрат смешиваются. Хотя некоторое количество аллиина может вырабатываться в эндоплазматической сети, большая часть его будет храниться в вакуоле, поэтому эндоплазматическая сеть может быть использована для производства других веществ. Таким образом, когда вакуоль раздавливается вместе с клеткой, фермент может перейти на свой субстрат, создавая аллицин.

3. Что из нижеперечисленного не может быть функцией вакуоли?A. Хранение липидов, вырабатываемых клеткой, для выведения из организма.B. Содержит ДНК организма.C. Проведение большого клеточного потребления, пока оно переваривается.

Ответ на вопрос № 3

В верно. Хотя ядро ​​похоже на вакуоль, именно органелла содержит ДНК. Ядро не является вакуолью, потому что ядерная мембрана является узкоспециализированным, чтобы пропустить только определенные молекулы, в том числе мРНК, который используется для перевода генетический код в белок. A и C являются функциями вакуоли.