Vacuolas

Apa itu vacuola?

Vacuola adalah organel intraselular yang dipisahkan dari persekitaran sitosolik dengan membran. Mereka ditemui dalam pelbagai jenis sel, kedua -dua prokariot dan eukariota, serta dalam organisma uniselular dan multiselular.

Istilah "vacuola" dicipta oleh ahli biologi Perancis Félix Dujardin pada tahun 1841, untuk merujuk kepada ruang intrasel "kosong" yang diperhatikan di dalam protozoan. Walau bagaimanapun, vaksin amat penting dalam tumbuhan dan ia adalah makhluk hidup yang telah dikaji dengan lebih terperinci.

Vakum sel Eukaryot

Di sel -sel di mana mereka berada, vaksin melaksanakan pelbagai fungsi yang berbeza. Sebagai contoh, mereka adalah organel yang sangat serba boleh dan fungsi mereka sering bergantung kepada jenis sel, jenis tisu atau organ yang mereka milik dan stadium kehidupan organisma.

Oleh itu, vaksin boleh menjalankan fungsi dalam penyimpanan bahan tenaga (makanan) atau ion dan larutan lain, dalam penghapusan bahan sisa, dalam pengantarabangsaan gas untuk pengapungan, dalam penyimpanan cecair, dalam penyelenggaraan penyelenggaraan penyelenggaraan ph, antara lain.

Dalam ragi, contohnya, vakum berkelakuan seperti rakan sejawat lisosom dalam sel -sel haiwan, kerana ia penuh dengan enzim hidrolitik dan proteolitik yang membantu mereka merendahkan pelbagai jenis molekul di dalamnya.

Ia biasanya organel sfera yang saiznya berbeza dengan spesies dan dengan jenis sel. Membrannya, yang dikenali dalam tumbuh -tumbuhan seperti Toneplast, mempunyai pelbagai jenis protein yang berkaitan, kebanyakannya berkaitan dengan pengangkutan ke dan dari dalam vacuola.

Struktur vacuolas

Skim sel tumbuhan di mana vacuola dan membrannya ditunjukkan, nada (sumber: Mariana Ruiz [CC by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Vacuola ditemui dalam pelbagai organisma seperti semua tumbuhan terestrial, alga dan kebanyakan kulat. Mereka juga telah ditemui di banyak protozoa, dan "organel" yang serupa telah diterangkan dalam beberapa spesies bakteria.

Strukturnya, seperti yang diharapkan, bergantung terutamanya kepada fungsinya, terutama jika kita memikirkan protein membran yang komprehensif yang membolehkan laluan bahan yang berlainan ke arah pedalaman atau ke luar vacuola.

Walaupun begitu, kita dapat menyebarkan struktur vaksin sebagai organelle sitosolik sfera yang terdiri daripada membran dan ruang dalaman (lumen).

Boleh melayani anda: spermatogenesis

Membran Vacuolar

Ciri -ciri yang paling luar biasa dari pelbagai jenis vaksin bergantung pada membran vakum. Di dalam tumbuhan, struktur ini dikenali sebagai nada dan bukan sahaja berfungsi antara muka atau fungsi pemisahan antara komponen sitosolik dan luminal vaksin, tetapi, seperti membran plasma, ia adalah membran dengan kebolehtelapan selektif.

Dalam vakum yang berbeza, membran vacuolar diseberang oleh protein komprehensif membran yang berbeza yang mempunyai fungsi dalam proton mengepam, dalam pengangkutan protein, dalam pengangkutan penyelesaian dan dalam pembentukan saluran.

Paramecio, vakum mereka dicelupkan dengan warna biru. Sumber: Stjepo [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Oleh itu, kedua -dua membran vakum yang terdapat dalam sayur -sayuran dan dalam protozoa, ragi dan kulat, kehadiran protein dan:

• Pam proton atau h+-atpasas
• Bom proton pyrophosphatese atau h+-pasas
• Proton anti -pengangkut (Na+/K+; Na+/H+; Ca+2/H+)
• Pengangkut Keluarga ABC (Kaset mengikat ATP Pengangkutan)
• Pengangkut multidrogi dan toksin
• Pengangkut logam berat
• Pengangkut gula vacuolar
• Pengangkut air

Vacuolar Lumen

Bahagian dalam vakum, juga dikenali sebagai lumen vakum, adalah medium yang umumnya cair, sering kaya dengan pelbagai jenis ion (dengan caj positif dan beban negatif).

Oleh kerana kehadiran pam protonik yang hampir umum dalam membran vakum, lumen organel ini biasanya merupakan ruang berasid (di mana terdapat sejumlah besar ion hidrogen).

Biogenesis Vacuolas

Banyak bukti eksperimen menunjukkan bahawa vakum sel eukaryot berasal dari laluan dalaman biosintesis dan endositosis. Protein yang dimasukkan dalam membran vakum, contohnya, berasal dari laluan sekretori awal, yang berlaku di dalam petak yang sepadan dengan retikulum endoplasma dan kompleks Golgi.

Di samping.

Selepas pembentukannya, semua protein dan molekul yang berada di dalam vakum tiba terutamanya terima kasih kepada sistem pengangkutan yang berkaitan dengan retikulum endoplasma dan kompleks Golgi, di mana penggabungan anggur pengangkutan boleh berlaku dengan membran vakum.

Begitu juga, protein pengangkutan yang terletak di membran vacuolas, secara aktif mengambil bahagian dalam pertukaran bahan antara petak sitosolik dan vacuolar.

Fungsi Vacuolas

Kain organ dan organ sel utama

Dalam tumbuhan

Dalam sel -sel tumbuhan vakum menduduki, dalam banyak kes, lebih daripada 90% daripada jumlah jumlah sitosolik, jadi mereka adalah organel yang berkait rapat dengan morfologi sel. Menyumbang kepada pengembangan sel dan pertumbuhan organ dan tisu sayur -sayuran.

Boleh melayani anda: metaphase

Oleh kerana sel tumbuhan kekurangan lyosomes, vaksin menjalankan fungsi hidrolisis yang sangat serupa, kerana mereka bekerja dalam kemerosotan sebatian tambahan dan intrasel yang berbeza.

Mereka mempunyai fungsi utama dalam pengangkutan dan penyimpanan bahan seperti asid organik, glikosida, konjugasi glutathione, alkaloid, anthocyanin, gula (kepekatan tinggi mono, DI dan oligosakarida), ion, asid amino, metabolit sekunder, dan lain -lain.

Vacuola sayur juga mengambil bahagian dalam penculikan sebatian toksik dan logam berat seperti kadmium dan arsenik. Dalam sesetengah spesies, organel ini juga mempunyai enzim nukleus, yang berfungsi dalam mempertahankan sel terhadap patogen.

Ramai penulis percaya bahawa vakum sayur diklasifikasikan sebagai vegetatif (lithic) atau vaksin penyimpanan protein. Di dalam benih, vaksin penyimpanan adalah yang mendominasi, sementara di seluruh tisu vakum adalah lithic atau vegetative.

Dalam protozoa

Vaksin kontraksi protozoa mengelakkan lisis sel akibat kesan osmotik (berkaitan dengan kepekatan larutan intraselular dan ekstrasel) dengan secara berkala menghapuskan air berlebihan di dalam sel apabila mereka mencapai saiz kritikal (kira -kira meletup); iaitu, mereka adalah organel osmoregulators.

Dalam ragi

Vacuola ragi adalah sangat penting untuk proses autofagik, iaitu, di dalam kitar semula atau penghapusan sebatian selular, serta protein yang menyimpang dan molekul lain (yang dilabelkan untuk "penghantaran" mereka dalam vacuola).

Ia berfungsi dalam penyelenggaraan pH sel dan dalam penyimpanan bahan seperti ion (ia sangat penting untuk kalsium homeostasis), fosfat dan polyphosphates, asid amino, dll. The Vacuola of Yeasts juga mengambil bahagian dalam "Pexofagia", yang merupakan proses kemerosotan organel lengkap.

Jenis vaksin

Terdapat empat jenis vacuola utama, yang kebanyakannya dibezakan oleh fungsi mereka. Ada yang mempunyai ciri -ciri beberapa organisma tertentu, sementara yang lain lebih banyak diedarkan.

Vacuola pencernaan

Jenis vacuola ini adalah yang terdapat terutamanya dalam organisma protozoa, walaupun mereka juga telah ditemui di beberapa haiwan "lebih rendah" dan dalam sel phagocytic beberapa haiwan "unggul".

Boleh melayani anda: axonema: ciri dan komposisi

Pedalamannya kaya dengan enzim pencernaan yang mampu merendahkan protein dan bahan -bahan lain untuk tujuan makanan, kerana apa yang dihina diangkut ke sitosol, di mana ia digunakan untuk pelbagai tujuan.

Penyimpanan Vacuolas

Dalam bahasa Inggeris mereka dikenali sebagai "SAP VACUOLES"Dan mereka adalah yang mencirikan sel tumbuhan. Mereka adalah petak yang penuh dengan cecair dan membrannya (nada) mempunyai sistem pengangkutan yang kompleks untuk pertukaran bahan antara lumen dan sitosol.

Dalam sel -sel yang tidak matang, vakum ini kecil dan, sebagai tumbuhan masak, mereka bergabung untuk membentuk vakum pusat yang besar.

Di dalamnya mengandungi air, karbohidrat, garam, protein, produk sisa, pigmen larut (anthocyanin dan antoksantin), lateks, alkaloid, dll.

Vacuola pulsatile atau kontraksi

Vacuolas kontraksi atau pulsatil ditemui di banyak protise uniselular dan alga air tawar. Mereka khusus dalam penyelenggaraan osmotik sel dan untuk ini mereka mempunyai membran yang sangat fleksibel, yang membolehkan pengusiran cecair atau pengenalan yang sama.

Untuk melaksanakan fungsi mereka, jenis vacuolas ini melalui perubahan kitaran berterusan di mana mereka secara beransur -ansur membengkak (mereka dipenuhi dengan cecair, proses yang dikenali sebagai diastole) sehingga mencapai saiz kritikal.

Kemudian, bergantung kepada syarat dan keperluan sel, vacuola tiba -tiba kontrak (kosong, proses yang dikenali sebagai systole), mengusir semua kandungannya ke ruang ekstraselular.

Vacuola udara atau gas

Jenis vacuola ini hanya diterangkan dalam organisma prokariotik, tetapi berbeza dari sisa vakum eukariotik di mana ia tidak dibatasi oleh membran biasa (sel prokariotik tidak mempunyai sistem membran dalaman).

Vacuolas gas atau udara "pseudovacuolas" adalah satu set struktur kecil yang penuh dengan gas yang dihasilkan semasa metabolisme bakteria dan dilindungi oleh lapisan protein. Ini mempunyai fungsi dalam pengapungan, dalam perlindungan radiasi dan rintangan mekanikal.

Rujukan

1. Eisenach, c., Francisco, r., & Martinoia, dan. (n.d.). Pelan Vaksin. Biologi Semasa, 25(4), R136-R137.
2. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. Ke., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, h.,... Martin, k. (2003). Biologi sel molekul (Edisi ke -5.). Freeman, w. H. & Syarikat.
3. Martinoia, e., MIMURA, t., Hara-NishiMura, i., & Shiratake, k. (2018). Peranan pelbagai vaksin tumbuhan. Fisiologi tumbuhan dan sel, 59(7), 1285-1287.
4. Matile, ms. (1978). Biokimia dan fungsi vaksin. Kajian Tahunan Fisiologi Loji, 29(1), 193-213.
5. Pupas, g. D., & Brandt, p. W. (1958). Struktur halus vaksin kontraksi di amoeba. Jurnal Biologi Sel, 4(4), 485-488.