Войти
| Клеточная биология | |
|---|---|
| животная клетка | |
 Компоненты типичной животной клетки:
|
структура растительной клетки 
структура животной клетки A вакуоль () представляет собой мембранную -связанную органеллу, которая присутствует в растении и грибковых клетках и некоторых клетки протист, животных и бактериальные. Вакуоли - это по существу замкнутые отсеки, которые заполнены водой, содержащей неорганические и органические молекулы, включая ферменты в растворе, хотя в некоторых случаях они могут содержать твердые частицы, которые были поглощены. Вакуоли образуются путем слияния множества мембран везикул и фактически являются просто более крупными их формами. Органелла не имеет основной формы или размера; его структура меняется в зависимости от требований клетки.
Функция и значение вакуолей сильно различаются в зависимости от типа клеток, в которых они присутствуют, и имеют гораздо большее значение в клетках растений, грибов и некоторых протистов, чем у животных и бактерий.. В общем, функции вакуоли включают:
Вакуоли также играют важную роль. в аутофагии, поддержание баланса между биогенезом (производством) и деградацией (или оборотом) многих веществ и клеточных структур в определенном организме с. Они также способствуют лизису и рециклингу неправильно свернутых белков, которые начали накапливаться в клетке. Томас Боллер и другие предположили, что вакуоль участвует в уничтожении 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 клетке в процессе пищеварения и утилизации отходов.
Вакуоль, вероятно, развивалась несколько раз независимо, даже в пределах Viridiplantae.
Сократительные вакуоли («звезды») впервые были обнаружены Спалланцани (1776) у простейших, хотя их ошибочно приняли за органы дыхания. Дюжарден (1841) назвал эти «звезды» вакуолями. В 1842 году Шлейден применил термин к растительным клеткам, чтобы отличить структуру с клеточным соком от остальной протоплазмы.
. В 1885 году де Фриз назвал вакуулу мембрана как тонопласт.
Большие вакуоли обнаружены у трех родов нитчатых серных бактерий, Thioploca, Беджиатоа и Тиомаргарита. У этих родов цитозоль чрезвычайно редок, и вакуоль может занимать от 40 до 98% площади клетки. Вакуоль содержит высокие концентрации нитрат-ионов и поэтому считается хранилищем органеллы.
Газовые везикулы, также известные как газовые вакуоли, представляют собой нанокомпоненты, которые свободно проницаемы для газа, и присутствуют в некоторых видах цианобактерий. Они позволяют бактериям контролировать свою плавучесть.
хранящие антоцианы вакуоли Rhoeo spathacea, паукообразного, в клетках, подвергшихся плазмолизу наиболее зрелых растительных клеток имеют одну большую вакуоль, которая обычно занимает более 30% объема клетки и может занимать до 80% объема для определенных типов клеток и условий. Нити цитоплазмы часто проходят через вакуоль.
Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом (происхождение слова: Gk tón (os) + -o-, что означает «растяжение», «напряжение», «тон» + гребешок.. form repr. Gk plastós формованные, отформованные) и заполненные клеточным соком . Тонопласт, также называемый вакуолярной мембраной, представляет собой цитоплазматическую мембрану, окружающую вакуоль, отделяющую содержимое вакуоля от цитоплазмы клетки. Как мембрана, он в основном участвует в регулировании движения ионов вокруг клетки и изоляции материалов, которые могут быть вредными или представлять угрозу для клетки.
Транспорт протонов из цитозоля к вакуоли стабилизирует цитоплазматический pH, делая внутреннюю часть вакуоля более кислой, создавая протонную движущую силу, которую клетка может использовать для транспортировки питательных веществ в вакуоль или из нее. Низкий pH вакуоли также позволяет разрушающим ферментам действовать. Хотя чаще всего встречаются одиночные большие вакуоли, размер и количество вакуолей могут различаться в разных тканях и на разных стадиях развития. Например, развивающиеся клетки в меристемах содержат маленькие провакуоли, а клетки сосудистого камбия имеют много маленьких вакуолей зимой и одну большую летом.
Помимо хранения, основная роль центральной вакуоли заключается в поддержании тургора давления на клеточной стенки. Белки, обнаруженные в тонопласте (аквапорины ), контролируют поток воды в вакуоль и из нее посредством активного транспорта, перекачивая ионы калия (K) внутрь и наружу вакуоля. Из-за осмоса вода будет диффундировать в вакуоль, оказывая давление на клеточную стенку. Если потеря воды приводит к значительному снижению тургорного давления, клетка будет плазмолизовать. Тургорное давление, оказываемое вакуолями, также необходимо для удлинения клеток: поскольку клеточная стенка частично разрушается под действием экспансинов, менее жесткая стенка расширяется за счет давления, исходящего изнутри вакуоли. Тургорное давление, оказываемое вакуолью, также важно для поддержания растений в вертикальном положении. Другая функция центральной вакуоли заключается в том, что она прижимает 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 сломана, например, травоядным, то два химиката могут вступить в реакцию с образованием токсичных химикатов. В чесноке аллиин и фермент аллииназа обычно разделены, но образуют аллицин, если вакуоль разрушена. Подобная реакция отвечает за образование син-пропантиаль-S-оксида при разрезании лука.
Вакуоли в клетках грибов выполняют те же функции, что и у растений, и в каждой клетке может быть более одной вакуоли. В клетках дрожжей вакуоль представляет собой динамическую структуру, которая может быстро изменять свою морфологию. Они участвуют во многих процессах, включая гомеостаз клеточного pH и концентрации ионов, осморегуляцию, хранение аминокислот и полифосфатов и деградационные процессы. Токсичные ионы, такие как стронций (Sr.), кобальт (II) (Co.) и свинец (II) (Pb.) транспортируются в вакуоли, чтобы изолировать их от остальной клетки.
В клетках животных вакуоли выполняют в основном второстепенные роли, помогая в более крупных процессах экзоцитоза и эндоцитоз.
Вакуоли животных меньше, чем их аналоги в растениях, но обычно их больше. Есть также клетки животных, в которых нет вакуолей.
Экзоцитоз - это процесс вытеснения белков и липидов из клетки. Эти материалы абсорбируются секреторными гранулами внутри аппарата Гольджи перед транспортировкой к клеточной мембране и секретированием во внеклеточную среду. В этом качестве вакуоли представляют собой просто накопительные везикулы, которые позволяют удерживать, транспортировать и удалять выбранные белки и липиды во внеклеточную среду клетки.
Эндоцитоз - это противоположность экзоцитоза, и он может проявляться в различных формах. Фагоцитоз ("поедание клеток") - это процесс, при котором бактерии, мертвая ткань или другие частицы материала, видимые под микроскопом, поглощаются клетками. Материал контактирует с клеточной мембраной, которая затем инвагинирует. инвагинация отщипывается, оставляя поглощенный материал в мембранной вакуоли и клеточной мембране нетронутыми. Пиноцитоз («питье клеток») - это, по сути, тот же процесс, с той разницей, что проглоченные вещества находятся в растворе и невидимы под микроскопом. И фагоцитоз, и пиноцитоз осуществляются в сочетании с лизосомами, которые завершают расщепление материала, имеющего been engulfed.
Salmonella is able to survive and reproduce in the vacuoles of several mammal species after being engulfed.
In histopathology, vacuolization is the formation of vacuoles or vacuole-like structures, within or adjacent to cells. It is an unspecific sign of disease.
 | Wikimedia Commons has media related to Vacuole. |
