Vacuole

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. října 2017; kontroly vyžadují 64 úprav .

Vakuola  ( lat.  vacuus  - prázdná) - velká jednomembránová organela v centrální části rostlinné buňky (nachází se i v buňkách živočichů a hub, ale velikost jejich vakuol je mnohem menší), vyplněná buněčnou mízou; nalezený v některých eukaryotických buňkách . Membrána, která obklopuje vakuolu, se nazývá tonoplast a obsah vakuoly je buněčná míza . Buněčná míza se skládá z vody a látek v ní rozpuštěných, dále z monosacharidů , disacharidů , tříslovin , sacharidů , anorganických látek ( dusičnany , fosforečnany , chloridy atd.) a organických kyselin .

Existují trávicí a kontraktilní (pulzující) vakuoly, které regulují osmotický tlak a slouží k odstraňování rozkladných produktů z těla.

Obecné informace a funkce

Funkce a význam vakuol se velmi liší v závislosti na typu buňky, ve které jsou přítomny, a jsou mnohem důležitější v rostlinných, houbových a některých protistových buňkách než u zvířat a bakterií. Obecně platí, že seznam funkcí vakuol zahrnuje:

Vakuoly jsou přítomny nejen v rostlinných buňkách, ale také v buňkách živočišných, ale v rostlinných buňkách jsou zvláště nápadné díky své velké velikosti. Takové vakuoly obvykle zabírají velkou část rostlinné buňky a jádro, chloroplasty, mitochondrie a další organely umístěné v cytoplazmě jsou vytlačovány na periferii. Červené, modré a fialové pigmenty, molekuly živin, soli a další sloučeniny se mohou hromadit v centrální vakuole rostlinné buňky. Vhodným místem pro skladování jedovatých látek je také vakuola; zatímco zde nemohou poškodit cytoplazmu ani žádné organely . Například některé akácie obsahují ve vakuolách kyanidy . Dokud zůstanou v neporušených vakuolách, tyto kyanidy rostlině neublíží. Pokud však nějaké zvíře začne svírat listy, buňky se zhroutí, z rozbitých vakuol se uvolní kyanid a zvíře se otráví. (Pro samotnou rostlinu je škoda způsobená tímto uvolněným kyanidem malá, protože její buňky již budou stejně zničeny.)

Objev

Kontraktilní vakuoly poprvé v historii objevil Lazzar Spallanzani (1776) při studiu prvoků . Spletl si je s dýchacími orgány. V roce 1841 pojmenoval Felix Dujardin tuto jednomembránovou organelu vakuola. V roce 1842 použil Matthias Schleiden termín na rostlinné buňky, aby odlišil strukturu s buněčnou mízou od zbytku protoplazmy . [1] [2] [3] [4]

V roce 1885 Hugo De Vries pojmenoval membránu vakuol tonoplast.

Bakteriální buňka

Vakuoly se nacházejí ve třech rodech vláknitých sirných bakterií : Thioploca , Beggiatoa a Thiomargarita . Cytosol je u těchto rodů extrémně redukován a vakuola může zabírat 40-98 % buňky. Vakuola obsahuje vysoké koncentrace dusičnanových iontů a je proto považována za zásobní organelu .

Plynové váčky , také známé jako plynové vakuoly, jsou nanokompozity , které jsou volně propustné pro plyn a jsou přítomny v některých druzích sinic . Umožňují bakteriím kontrolovat jejich vztlak.

Rostlinná buňka

Většina zralých rostlinných buněk má jednu velkou vakuolu, která typicky zabírá více než 30 % objemu buňky a za určitých podmínek může zabírat až 80 % objemu u určitých typů buněk. Většina rostlin obsahuje ve svých vakuolách chemikálie, které jsou schopny reagovat s látkami v cytosolu, když je buňka zničena, za vzniku toxických nebo jedovatých látek. U česneku se alliin nachází v cytoplazmě a enzym alicináza (nachází se v cytoplazmě). Obvykle jsou od sebe odděleny a v žádném případě se nedotýkají, ale když jsou zničeny, vakuoly reagují a tvoří allicin. Allicin je olejovitá, lehce nažloutlá tekutina, která dodává česneku jeho jedinečnou vůni.

Tvorba vakuol

Vakuoly se vyvíjejí z membranózních váčků - provakuol . Provakuoly jsou deriváty endoplazmatického retikula a Golgiho komplexu , fúzují a tvoří vakuoly. Vakuoly a jejich obsah jsou považovány za oddělený kompartment od cytoplazmy .

Budova

Většina zralých buněk má centrální vakuolu. Vakuoly jsou zvláště viditelné v mnoha zralých rostlinných buňkách, protože tvoří více než polovinu objemu buňky a mohou se spojit do jedné. Vakuola je přitom tak velká, že zabírá 75–90 % objemu buňky, takže protoplast (živý obsah buňky) se nachází ve formě velmi tenké vrstvy stěny lemující buněčnou membránu.

Vakuoly se nacházejí téměř ve všech rostlinných buňkách. Jsou to dutiny v buňce, obvykle vyplněné vodnatým obsahem – buněčnou mízou. Buněčná míza je zpravidla vodný roztok různých látek, které jsou odpadními produkty protoplastu. Hlavní složkou je voda. Akumuluje četné sloučeniny - minerální nebo organické. Reakce buněčné mízy je obvykle mírně kyselá nebo neutrální, méně často alkalická (pH 3-5). Látky tvořící buněčnou šťávu jsou různorodé - jedná se o anorganické látky ( dusičnany , fosforečnany , chloridy atd.), sacharidy (cukry a polysacharidy), bílkoviny, organické kyseliny a jejich soli, alkaloidy, glykosidy, pigmenty, třísloviny, fytoncidy a další.organické sloučeniny rozpustné ve vodě.

Z cytoplazmy je buněčná míza omezena selektivně propustnou vakuolární membránou - tonoplastem (nezaměňovat s chloroplastovým tonoplastem) (lat. tonus - napětí; řecky platos - tvarovaný), která plní bariérovou a transportní funkci.

Poznámky

  1. ↑ Henry Leffmann. Observations et expérience faites sur les animalcules des infusions  // Journal of the Franklin Institute. - 1920-09. - T. 190 , č.p. 3 . — S. 447–448 . — ISSN 0016-0032 . - doi : 10.1016/s0016-0032(20)90580-x .
  2. ↑ Felix Dujardin. Histoire naturelle des zoophytes. Infusoires, comprenant la physiologie et la klasifikace de ces animaux, et la manière de les etudier à l'aide du microscope. . — Paříž :: 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. Biologie rostlinných buněk: Od astronomie k zoologii. . - Burlington: Elsevier Science, 2009. - 1 online zdroj (549 stran) str. - ISBN 978-0-08-092127-3 , 0-08-092127-2.

Literatura

 organely eukaryotických buněk
endomembránový systém
cytoskelet
Endosymbionti
Jiné vnitřní organely
Vnější organely
 rostlinná buňka
Organely rostlinná buňka
buněčná stěna
Látky
struktur
Dělení
rostlinných buněk
Rychlostní zkoušky
struktur