Определение вакуоли
Вакуоль это органеллы в клетках, которые функционируют для хранения различных растворов или материалов. Это включает в себя решения, которые были созданы и хранятся или выделяются, а также те, которые были фагоцитированы или охвачены клетка, Вакуоль – это просто камера, окруженная мембраной, которая удерживает цитозоль от воздействия на содержимое внутри. Поскольку вакуоли окружены полупроницаемыми мембранами, они пропускают только определенные молекулы.
Структура вакуолей
Вакуоль имеет широкое определение и включает в себя множество мембраносвязанных мешочков. Мембраны состоят из фосфолипидов, но каждый организм может использовать немного разные фосфолипиды. В мембраны встроены белки, которые могут транспортировать молекулы через мембрану или придавать ей структуру. Различные комбинации этих белков позволяют различным вакуолям обрабатывать и удерживать разные материалы.
В каждом организме разные генетика вызывают внедрение в мембрану вакуоли разных белков, которые пропускают разные молекулы и придают вакуолям разные свойства. Наиболее растение клетки эволюционировали для использования вакуолей в качестве органелл для хранения воды, которые обеспечивают клетке различные функции. Животные не полагаются на это хранилище воды для жесткости своей формы, и используют свои вакуоли для хранения различных продуктов, а также для экзоцитоза и эндоцитоз.
Функции вакуоли
Хранение воды
У растений большая вакуоль занимает большую часть клетки. Эта вакуоль окружена тонопластом, типом цитоплазматической мембраны, которая может растягиваться и заполняется решение известный как клеточный сок. Вакуоли также заполняются протонами из цитозоля, создавая кислотную среду внутри клетки. Вакуоль может затем использовать химический градиент, созданный для транспортировки материалов в вакуоль и из нее, тип движения, называемый протонной движущей силой. Это включает в себя движение воды и других молекул. Ниже приведено изображение растительная клетка и вакуоль внутри.
Тургор Давление
Растения используют свои вакуоли для второй функции, которая имеет первостепенное значение для всех растений. Вакуоль, когда он полностью заполнен водой, может находиться под давлением и оказывать воздействие на стенки клеток. Хотя сила в каждой ячейке мала, это тургор давление позволяет клеткам создавать форму и противостоять ветру, дождю и даже граду. Хотя древесные растения создают дополнительные белки и волокна, которые помогают им вырасти, многие недревесные растения могут достигать высоты в несколько футов только от давления тургора.
В то время как это эффективный способ структурирования растений, растение будет падать, когда баланс pH нарушен, или у них не будет достаточно воды. Если вы видите, что ваши комнатные растения поникли, убедитесь, что у них есть вода. Часто быстрый напиток будет иметь их от увядших напыщенный в считанные часы. Если это не сработает, проверьте pH почвы. Без надлежащих условий корни не могут поглощать воду или питательные вещества для хранения в вакуолях клеток, и растение увядает. Измените pH, и растение сразу станет жестче.
Эндоцитоз и экзоцитоз
Вакуоль используется всякий раз, когда большое количество вещества попадает через эндоцитоз или выводится из организма через экзоцитоз. Многие клетки, растения и животные, усваивают вещества и должны хранить их отдельно от цитозоля. Это может быть потому, что вещества являются реактивными, и в этом случае они будут вызывать нежелательные реакции. Это также может быть связано с тем, что вещества будут мешать клеточным процессам, потому что они два больших размера. Лизосомы – это везикулы, используемые для поглощения перевариваемых веществ. Иногда эти лизосомы могут сливаться в большую пищеварительную систему. везикул которые могут переваривать питательные вещества в кислой среде, а затем переносить их в цитозоль или другие органеллы для использования. Этот процесс является эндоцитозом и варьирует среди разных типов клеток.
Идя в противоположном направлении, многие клетки функционируют как секреторные клетки и должны производить и выделять большое количество различных веществ. Вещества производятся в эндоплазматическая сеть Путешествие к аппарат Гольджи быть изменены и помечены для распространения. Вещества могут быть помещены в пузырьки. Везикулы перемещаются в цитоплазма и может слиться в большую вакуоль, прежде чем из организма. Это известно как экзоцитоз. Вакуоли, которые переносят разные вещества туда и обратно, имеют разную структуру в разных клетках и даже внутри клеток, когда они выполняют разные функции. клетка животного может содержать много вакуолей, которые выполняют многие функции. Пример клетки животного и ее вакуолей можно увидеть ниже, меньшая немеченая сфера была бы пузырьками. Как только они сливаются, их также считают вакуолями.
Другие функции хранения
Вакуоли способны хранить много разных типов молекул. Жировые клетки, например, хранят огромное количество липидов в специализированных вакуолях. Это позволяет отдельным клеткам хранить большое количество жира, который организмы могут использовать при ограниченных ресурсах. Расширяемость вакуоли означает, что организм может набирать или терять вес, не создавая и не теряя слишком много клеток. В других случаях вакуоли организмов используются для создания целых экосистем, в которых могут жить симбиотические организмы. Коралловые полипы часто едят водоросли через эндоцитоз, но водоросли могут жить в вакуолях внутри кораллов. Это позволяет кораллам получать кислород и питательные вещества, выделяемые водорослями.
- Везикул – уменьшенная версия вакуоли, связанной с мембраной, многие из которых могут сходиться, образуя вакуоль.
- лизосома – специальный пузырь, содержащий пищеварительные ферменты.
- экзоцитоз – процесс выведения материала из клетки.
- Эндоцитоз – Процесс приема материалов в камеру.
викторина
1. В некотором фотосинтезе бактерии известный как цианобактерии, большая часть клетки поглощается газообразным пространством. Мембрана, окружающая пространство, проницаема только для газо��, и поэтому цитозоль не может проникать в пространство. Это накапливает газ в космосе и помогает плавать цианобактерии. Бактерии должны плавать, чтобы оставаться на солнце и продолжать фотосинтез. Как называется эта органелла?A. лизосомаB. ВезикулC. вакуоль
Ответ на вопрос № 1
С верно. Цианобактерии являются одними из немногих бактерий, которые имеют дополнительные мембраны внутри своей клетки. Эта вакуоль, хотя она и не пропускает воду, все же является полупроницаемой мембраной, которая содержит определенный материал из остальной части клетки. Поскольку он настолько большой, он не считается пузырьком. Кроме того, он не содержит пищеварительных ферментов, поэтому не является лизосомой.
2. Чеснок содержит мощный натуральный молекула это было найдено, чтобы уменьшить воспаление и помочь пищеварительному здоровью. Эта молекула, аллицин, вырабатывается, когда фермент аллииназа и подложка аллиин смешанные. Тем не менее, аллицин не существует, пока чеснок клетки не раздавлены. Аллиназа находится в цитозоле. Где аллиин находится в чесночной клетке?A. В цитозоле тоже.B. Хранится в вакууме.C. Внутри эндоплазматического ретикулума.
Ответ на вопрос № 2
В верно. Когда клетки чеснока измельчают или режут, вакуоль разрушается, создавая аллицин, когда фермент и субстрат смешиваются. Хотя некоторое количество аллиина может вырабатываться в эндоплазматической сети, большая часть его будет храниться в вакуоле, поэтому эндоплазматическая сеть может быть использована для производства других веществ. Таким образом, когда вакуоль раздавливается вместе с клеткой, фермент может перейти на свой субстрат, создавая аллицин.
3. Что из нижеперечисленного не может быть функцией вакуоли?A. Хранение липидов, вырабатываемых клеткой, для выведения из организма.B. Содержит ДНК организма.C. Проведение большого клеточного потребления, пока оно переваривается.
Ответ на вопрос № 3
В верно. Хотя ядро похоже на вакуоль, именно органелла содержит ДНК. Ядро не является вакуолью, потому что ядерная мембрана является узкоспециализированным, чтобы пропустить только определенные молекулы, в том числе мРНК, который используется для перевода генетический код в белок. A и C являются функциями вакуоли.