Vacuole

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 22 octombrie 2017; verificările necesită 64 de modificări .

Vacuol  ( lat.  vacuus  - gol) - un organel mare cu o singură membrană în partea centrală a unei celule vegetale (găsește și în celulele animale și fungice, dar dimensiunea vacuolelor lor este mult mai mică), umplut cu seva celulară; găsite în unele celule eucariote . Membrana care cuprinde vacuola se numeste tonoplast , iar continutul vacuolei este seva celulara . Seva celulară este formată din apă și substanțe dizolvate în ea, precum și monozaharide , dizaharide , taninuri , carbohidrați , substanțe anorganice ( nitrați , fosfați , cloruri etc.) și acizi organici .

Există vacuole digestive și contractile (pulsante) care reglează presiunea osmotică și servesc la îndepărtarea produselor de degradare din organism.

Informații generale și funcții

Funcțiile și importanța vacuolelor variază foarte mult în funcție de tipul de celulă în care sunt prezente și sunt mult mai importante în celulele vegetale, fungice și unele celule protiste decât la animale și bacterii. În general, lista funcțiilor vacuolelor include:

Vacuolele sunt prezente nu numai în celulele vegetale, ci și în celulele animale, dar în celulele vegetale sunt vizibile în special datorită dimensiunilor lor mari. Astfel de vacuole ocupă de obicei o mare parte a celulei plantei, iar nucleul, cloroplastele, mitocondriile și alte organite situate în citoplasmă sunt împinse la periferie. Pigmenții roșii, albaștri și violet, moleculele nutritive, sărurile și alți compuși se pot acumula în vacuola centrală a unei celule vegetale. Un vacuol este, de asemenea, un loc potrivit pentru depozitarea substanțelor otrăvitoare; în timp ce aici, ei nu pot dăuna citoplasmei sau oricăror organele . De exemplu, unii salcâmi conțin cianuri în vacuolele lor . Atâta timp cât rămân în vacuole intacte, aceste cianuri nu dăunează plantei. Dacă, totuși, un animal începe să-și ciupească frunzele, atunci celulele se vor prăbuși, cianura va fi eliberată din vacuolele sparte și animalul va fi otrăvit. (Pentru planta însăși, daunele de la această cianură eliberată sunt mici, deoarece celulele sale vor fi deja distruse oricum.)

Descoperire

Vacuolele contractile au fost descoperite pentru prima dată în istorie de Lazzar Spallanzani (1776) în timp ce studia protozoarele . Le-a confundat cu organe respiratorii. În 1841, Felix Dujardin a numit acest organel cu o singură membrană vacuola. În 1842, Matthias Schleiden a aplicat termenul celulelor vegetale pentru a distinge structura cu seva celulară de restul protoplasmei . [1] [2] [3] [4]

În 1885, Hugo De Vries a numit membrana vacuolei tonoplast.

Celulă bacteriană

Vacuolele se găsesc în trei genuri de bacterii sulfuroase filamentoase : Thioploca , Beggiatoa și Thiomargarita . Citosolul este extrem de redus în aceste genuri, iar vacuola poate ocupa 40-98% din celulă. Vacuola conține concentrații mari de ioni de azotat și, prin urmare, este considerată un organel de depozitare .

Veziculele de gaz , cunoscute și sub numele de vacuole de gaz, sunt nanocompozite care sunt liber permeabile la gaz și sunt prezente în unele specii de cianobacterie . Ele permit bacteriilor să-și controleze flotabilitatea.

Celula vegetală

Cele mai multe celule de plante mature au o singură vacuola mare care ocupă de obicei mai mult de 30% din volumul celulei și poate ocupa până la 80% din volumul anumitor tipuri de celule în anumite condiții. Majoritatea plantelor conțin substanțe chimice în vacuolele lor care sunt capabile să reacționeze cu substanțele din citosol atunci când celula este distrusă, formând substanțe toxice sau otrăvitoare. În usturoi, aliina se găsește în citoplasmă și enzima alicinaza (găsită în citoplasmă). Ele sunt de obicei separate unele de altele și nu intră în contact în niciun fel, dar atunci când sunt distruse, vacuolele reacţionează și formează alicină. Alicina este un lichid uleios, ușor gălbui, care conferă usturoiului mirosul său unic.

Formarea vacuolelor

Vacuolele se dezvoltă din veziculele membranoase - provacuole . Provacuolele sunt derivați ai reticulului endoplasmatic și ai complexului Golgi , fuzionează și formează vacuole. Vacuolele și conținutul lor sunt considerate ca un compartiment separat de citoplasmă .

Clădire

Majoritatea celulelor mature au o vacuola centrala. Vacuolele sunt vizibile în special în multe celule de plante mature, deoarece reprezintă mai mult de jumătate din volumul celulei și pot fuziona într-una singură. În același timp, vacuola este atât de mare încât ocupă 75-90% din volumul celulei, astfel încât protoplastul (conținutul viu al celulei) este situat sub forma unui strat de perete foarte subțire care căptușește membrana celulară.

Vacuolele se găsesc în aproape toate celulele vegetale. Sunt cavități din celulă, de obicei umplute cu conținut apos - seva celulară. Seva celulară este, de regulă, o soluție apoasă de diferite substanțe care sunt deșeurile protoplastei. Componenta principală este apa. Acumulează numeroși compuși - minerali sau organici. Reacția sevei celulare este de obicei ușor acidă sau neutră, mai rar alcalină (pH 3-5). Substanțele care alcătuiesc seva celulară sunt diverse - acestea sunt substanțe anorganice ( nitrați , fosfați , cloruri etc.), carbohidrați (zaharuri și polizaharide), proteine, acizi organici și sărurile acestora, alcaloizi, glicozide, pigmenți, taninuri, fitoncide. şi altele.compuşi organici solubili în apă.

Din citoplasmă, seva celulară este limitată de o membrană vacuolară permeabilă selectiv - tonoplastul (a nu se confunda cu tonoplastul cloroplastic) (în latină tonus - tensiune; grecească platos - în formă), care îndeplinește o funcție de barieră și de transport.

Note

  1. ↑ Henry Leffmann. Observations et expérience faites sur les animalcules des infusions  // Journal of the Franklin Institute. - 1920-09. - T. 190 , nr. 3 . — S. 447–448 . — ISSN 0016-0032 . - doi : 10.1016/s0016-0032(20)90580-x .
  2. ↑ Felix Dujardin. Istoria naturală a zoofitelor. 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. Plant Cell Biology: From Astronomy to Zoology. . - Burlington: Elsevier Science, 2009. - 1 resursă online (549 pagini) p. - ISBN 978-0-08-092127-3 , 0-08-092127-2.

Literatură

 organele de celule eucariote
sistem endomembranar
citoschelet
Endosimbioți
Alte organite interne
Organele externe
 celula plantei
Organele celula plantei
perete celular
Substanțe
structurilor
Diviziunea
celulară a plantelor
Etape speciale
structurilor