Вакуоль клетки

Вакуоль

Структура эукариотической клетки. Вакуоль указана под номером 10

Вакуо́ль (лат. vacuus — пустой) — пространство в центральной части клетки, заполненное клеточным соком; одномембранная органелла, содержащаяся в некоторых эукариотических клетках.

Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада.

Образование вакуолей

Вакуоли развиваются из мембранных пузырьков — провакуолей. Провакуоли являются производными эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, они сливаются и образуют вакуоли. Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компартмент.

Строение

Для большинства зрелых клеток характерна центральная вакуоль. Вакуоли особенно хорошо заметны во многих зрелых клетках растений, т.к. они составляют более половины объёма клетки, при этом они могут сливаться в одну. При этом вакуоль настолько крупна, что занимает 75 — 90% объёма клетки, так, что протопласт (живое содержимое клетки) располагается в виде очень тонкого постенного слоя, выстилающего клеточную оболочку.

Вакуоли содержатся почти во всех растительных клетках. Они представляют собой полости в клетке, заполненные обычно водянистым содержимым — клеточным соком. Клеточный сок представляет собой, как правило, водный раствор различных веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности протопласта. Основной компонент — вода. В ней накапливаются многочисленные соединения — минеральные или органические. Реакция клеточного сока обычно слабокислая или нейтральная, реже щелочная (рН 3-5). Вещества, входящие в состав клеточного сока, разнообразны — это неорганические вещества (нитраты, фосфаты, хлориды и др.), углеводы (сахара и полисахариды), белки, органические кислоты и их соли, алкалоиды, гликозиды, пигменты, танины, фитонциды и другие органические соединения, растворимые в воде.

От цитоплазмы клеточный сок ограничен избирательно проницаемой вакуолярной мембраной — тонопластом (!не путать с тонопластом хлоропласта) (лат. tonus — напряжение; греч. платос — оформленный), выполняющим барьерную и транспортную функцию.

Функции

Вакуоли в растительных клетках формируют внутреннюю водную среду, с их помощью осуществляется водно-солевой обмен. Участвуют в активном транспорте и накоплении в вакуолях некоторых ионов. Другая важнейшая роль вакуолей состоит в поддержании тургорного давления внутриклеточной жидкости в клетке. К тому же, вакуоли накапливают запасные вещества и участвуют в «захоронении» отбросов (конечных продуктов метаболизма). Иногда вакуоли разрушают токсичные или ненужные в клетке вещества. Обычно это выполняется специальными небольшими вакуолями, содержащими соответствующие ферменты. Такие вакуоли получили название лизосомных.

Литература

  • Кузеванов В. Я., Катков Б. Б., Р.К.Саляев 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.
  • Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — М.: Издательство Оникс, 2009. — Т. 1. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6

  • Васильев А.Е., Воронин Н. С., Еленевский А.Г. Серебрякова Т.И., Шорина Н.И. Ботаника. Морфология и анатомия растений. 2-е издание, переработанное. МОСКВА » ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1988 год. — 480 с. ISBN 5-09-000652-0
  • Медиафайлы по теме вакуоль в Викискладе

Вакуоли

  • Что такое вакуоли и их роль
  • Образование и строение вакуоли
  • Функции вакуоли в клетке
  • Вакуоль в растительной клетке
  • Вакуоль, видео
  • 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.

    Вакуоль амебы.

    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.

    Эта статья доступна на английском языке – Vacuole.

    Вакуоль — это клеточная органелла, встречающаяся в ряде различных типов клеток. Она представляют собой заполненные жидкостью закрытые структуры, отделенную от цитоплазмы одной мембраной. Вакуоли встречаются в основном в растительных клетках и грибах. Однако некоторые протисты, клетки животных и бактерии также содержат эти органеллы. Вакуоль отвечают за широкий спектр важных функций в клетке, включая хранение питательных веществ, детоксикацию и экспорт отходов.

    Вакуоль в клетках растений

    Вакуоль в растительной клетке окружена одной мембраной, называемой тонопластом. Она образуется, когда везикулы, высвобождаемые эндоплазматическим ретикулумом и комплексом Гольджи, сливаются вместе. Недавно развившиеся растительные клетки обычно содержат несколько небольших вакуолей. По мере созревания клетки крупная центральная вакуоль образуется из слияния меньших вакуолей. Центральная вакуоль может занимать до 90% объема клетки.

    Функция вакуоли

    Вакуоли в клетках растений выполняют ряд важных функций, включая:

    • Тургорное давление — сила, воздействующая на клеточную стенку, так как содержимое клетки подталкивает плазматическую мембрану к стенке клетки. Вода, заполняющая центральную вакуолью, оказывает давление на клеточную стенку, чтобы помочь растительным структурам оставаться жесткими и прямыми.
    • Рост — центральные вакуоли помогают в удлинении клеток, поглощая воду и оказывают давление тургора на клеточную стенку. Росту способствует высвобождение определенных белков, которые снижают жесткость клеточной стенки.
    • Хранение — вакуоли хранят важные минералы, воду, питательные вещества, ионы, отходы, небольшие молекулы, ферменты и растительные пигменты.
    • Деградация молекул — внутренняя кислая среда вакуолей способствует деградации более крупных молекул, направляемых в вакуоль для разрушения. Тонопласт помогает создать эту кислую среду путем переноса ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль. Среда с низким рН активирует ферменты, которые разрушают биологические полимеры.
    • Детоксикация — вакуоли удаляют потенциально токсичные вещества из цитозоля, такие как избыточные тяжелые металлы и гербициды.
    • Защита — некоторые вакуоли хранят и выделяют химические вещества, которые являются ядовитыми или неприятными для защиты растений от животных.
    • Прорастание семян — вакуоли являются источником питательных веществ для семян во время прорастания. Они хранят важные углеводы, белки и жиры, необходимые для роста.

    Вакуоли клеток растений функционируют аналогично лизосомам в клетках животных. Лизосомы являются мембранными мешочками ферментов, которые переваривают клеточные макромолекулы. Вакуоли и лизосомы также участвуют в запрограммированной гибели клеток, которая в растениях происходит посредством процесса, называемого автолизом. Автолиз растений — это естественный процесс, при котором растительная клетка разрушается своими ферментами. В упорядоченной серии событий вакуумирующий тонопласт разрывается, высвобождая свое содержимого в цитоплазму клетки. Пищеварительные ферменты из вакуоли затем разрушают всю клетку.

    Понравилась статья? Поделись с друзьями:

    Латинский термин вакуум, который можно перевести как «пустой», появился на испанском языке как вакуоль . Понятие используется в области биологии, чтобы назвать органеллу клеток.

    В частности, мы можем сказать, что вакуоль — это неологизм, впервые появившийся во Франции в восемнадцатом веке под названием «вакуоль», хотя со значением, которое не является нынешним. Тот, который мы сейчас должны разоблачить, считается «работой» французского биолога и ботаника Феликса Дюжардина.

    Вакуоли — это маленькие пузырьки клеток грибов и растений, которые позволяют хранить различные вещества, такие как сахара или вода. Слияние нескольких везикул позволяет развивать вакуоли, контур которых ограничен плазматической мембраной.

    Важно подчеркнуть, что форма вакуолей зависит от каждой клетки, так как потребности клетки не всегда одинаковы. На самом деле, есть клетки, чьи вакуоли растут со временем, пока они не сливаются.

    В вакуолях часто концентрируются пигменты . Это заставляет клетки проявлять разные цвета в соответствии с указанными пигментами. В случае растительных клеток их тональность зависит от антоцианов, пигмента, который хранится в вакуолях.

    В дополнение ко всему вышесказанному, стоит знать другую интересную информацию о вакуолях, такую ​​как:
    Они имеют переменный размер, что означает, что они могут занимать от 5% до 90% от объема ячейки.
    Существуют растительные клетки, в которых отсутствуют вакуоли: клетки мата в пыльниках.
    -Они окружены простой мембраной, которая отвечает названию тонопласта. Из того же самого необходимо подчеркнуть, что это проницаемо и что это играет фундаментальную роль в том, что является ростом клеток.
    -Внутри вакуоли имеют так называемый вакуолярный сок, который образуется водой и другими элементами, такими как яды, отходы, яблочная кислота, запасные соединения …
    Сократительные вакуоли — это те, которые обнаруживаются у животных и которые устраняют избыток воды.
    — Среди множества типов вакуума мы можем выделить такие, как экскреция, фагоцитарная или остаточная.
    — В вакуолях во многих случаях очень часто накапливается так называемая эргастика.

    Функции вакуолей кратны. Они могут способствовать гидратации клетки, прочности ее ткани, выделению токсичных продуктов и разложению макромолекул, если упомянуть некоторые возможности.

    Некоторые вакуоли специализируются на очень специфических функциях. Пищеварительные вакуоли в этом смысле выполняют функцию, связанную с питанием . Пищеварительные вакуоли, как следует из названия, отвечают за переваривание питательных веществ и удаление отходов. Пульсирующие вакуоли, с другой стороны, получают воду из цитоплазмы, а затем они ответственны за их изгнание через процесс осмоса.

    Вакуоли — это одномембранные органоиды эукариотических клеток. При этом их содержат не все клетки эукариот.

    Функции вакуолей разнообразны. В основном сводятся к секреции, хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз, поддержанию тургорного давления.

    Формируются путем слияния провакуолей, которые образуют ЭПС и комплекс Гольджи.

    В животных клетках имеются небольшие вакуоли: фазоцитозные, пищеварительные и др. Сократительные вакуоли регулируют осмотическое давление, вывод продуктов распада. В растительных клетках обычно имеется одна большая центральная вакуоль.

    Центральная вакуоль

    Центральная вакуоль занимает более половины объема зрелых клеток, особенно в паренхиме и колленхиме. Основные функции – запас воды, накопление ионов, поддержание тургора.

    Мембрана вакуоли называется тонопластом, а внутреннее содержимое — клеточным соком. Он представляет собой концентрированный раствор. Состав клеточного сока: вода, минеральные соли, сахара, танины, органические кислоты, кислород, диоксид углерода, пигменты антоцианы, продукты клеточного метаболизма и др.

    Тонопласт избирательно проницаем. Через него в вакуоль поступает вода. Возникает тургорное давление, и цитоплазма прижимается к клеточной стенке. За счет такого осмотического поглощения воды клетка растягивается во время роста.

    Ряд содержащихся в клеточном соке антоцианов придают разноцветную окраску цветкам и плодам. Так вакуоль выполняет функцию привлечения насекомых-опылителей и животных-распространителей плодов и семян. Совместно с каратиноидами антоцианы придают окраску осенней листве, когда разрушается хлорофилл.

    Центральная вакуоль может содержать гидролитические ферменты, что позволяет ей выполнять функцию лизосом. После гибели клетки ферменты попадают в цитоплазму, и происходит автолиз.

    В вакуолях накапливаются такие отходы жизнедеятельности как кристаллы оксалата кальция. Среди вторичных продуктов метаболизма — алкалоиды, которые предположительно выполняют защитную функцию наряду с танинами, препятствуя поеданию животными.

    У некоторых растений в клеточном соке накапливается млечный сок, представляющий собой беловатую эмульсию. У ряда растений есть клетки, которые его экскретируют.

    В центральных вакуолях также запасаются питательные вещества (сахароза, инулин), которые используются при необходимости, как и содержащиеся здесь минеральные соли.

    Вакуоль клетки

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *