Mi az a vakuola és mit csinál? A vakuólum egy olyan szerkezet, amely állati, növényi, baktérium-, protisták és gombasejtekben található. Ez a sejtekben található egyik legnagyobb organellum, és nagy zsák alakú. A vakuolák egyszerű szerkezetűek: vékony membrán veszi körül őket, és tele vannak folyadékkal és az általuk felvett molekulákkal. A vezikulákhoz, egy másik organellumhoz hasonlítanak, mivel mindkettő membránhoz kötött zsák, de a vakuolák lényegesen nagyobbak, mint a vezikulák, és több vezikula összeolvadásakor keletkezik.

A 4 fő vakuólus függvény

Mit csinál a vakuólum? A vakuolák fő funkciója különféle anyagok és molekulák megtartása; alapvetően a sejt tárolóegységeként működnek. Az alábbiakban bemutatunk néhány kulcsfontosságú vakuólum-funkciót, amelyek közül sok olyan anyagok tárolására vonatkozik, amelyekre a sejtnek később szüksége lesz, vagy amelyek károsíthatják a sejtet, és ezért el kell távolítani:

• Távolítsa el és tárolja az autofágia során keletkező hulladékot (amikor a sejt egy része az életkor vagy sérülés miatt lebomlik)

• Távolítsa el és tárolja a káros idegen termékeket, hogy ne károsítsák a sejtet

• Tároljon vizet

• Tárolja a tápanyagokat, például a lipideket, fehérjéket és szénhidrátokat

A vakuólum pontos funkciói azonban attól függnek, hogy milyen sejtben van. A következő szakaszokban áttekintjük a vakuolák további funkcióit, attól függően, hogy állati, növényi/gomba, baktérium vagy protiszta sejtben találhatók-e.

A vakuolák szerkezete és funkciója állati sejtekben

Az állati sejtekben lévő vakuolák többnyire anyagokat tárolnak; nincs rájuk annyira szükség az anyagok lebontásához, mert a lizoszómák, az állati sejtekben található másik organellum ezt teszik. Az állati sejt vakuólumai jellemzően kicsik, és minden sejt több vakuólumot is tartalmazhat. A vakuolák különböző anyagokat tárolhatnak attól függően, hogy milyen sejtben vannak. Például a zsírsejtekben a vakuolák gyakran nagy mennyiségű lipidet tárolnak.

Az állati sejtekben lévő vakuolák az endocitózis és az exocitózis folyamatait is segítik. Az endocitózis az, amikor olyan anyagok, amelyek nem tudnak passzívan áthaladni a sejtmembránon, aktívan bejutnak a sejtbe. Ezek az anyagok a tápanyagoktól a toxinokon át a sejttörmelékig bármit tartalmazhatnak. Az exocitózis ennek az ellenkezője; ez a molekulák aktív kimozgatásának folyamata a sejtből.

E folyamatok során a vakuólum az, ahol az anyagok raktározódnak vagy lebomlanak, mielőtt/után a sejtbe/kiszállításra kerülnek.

A vakuólumok szerkezete és funkciója növényi és gombasejtekben

Ellentétben az állati sejtekkel, a növényi sejtek jellemzően csak egy vakuólumot tartalmaznak sejtenként (gyakran központi vakuólumnak nevezik), és a bennük lévő vakuólum sokkal nagyobb, mint az állati sejtekben. A növényi sejt központi vakuólumai a sejt hatalmas százalékát foglalják el, néha a sejttér 90%-át, bár a 30-50%-a gyakoribb.

Az érett növényi sejtekben a vakuolákat egy további vékony membrán veszi körül, amelyet tonoplasztnak neveznek. A tonoplaszt segít a vakuólumnak megtartani szerkezetét, így a vakuólum megőrzi alakját. A növényi és gombasejtek vakuólumai azonban nagyon hasonló funkciókat látnak el; A gombasejtes vakuólumok jellemzően sokkal kisebbek, mint a növényi sejtvakuólumok, és minden gombasejt egynél több vakuólumot tartalmazhat (hasonlóan az állati sejtekhez).

Vacuolák növényi és gomba sejtekben több funkciót lát el, mint a vakuólumok más típusú sejtekben ; kritikus részét képezik a növény/gomba életben tartásának és egészségének. Mivel a gombák és a növényi sejtek nem tartalmaznak lizoszómákat, ezekben a sejtekben a vakuólumok is több anyagot bontanak le, mint az állati sejtekben. Az előző részben felsorolt ​​funkciókon kívül a növényi és gombasejtek vakuólumai még:

• A megfelelő pH fenntartása: A vakuólum savas állapotban tartja a sejtben lévő citoplazmát, így az enzimek le tudják bontani a különböző molekulákat. A vakuólum csökkenti a pH-t azáltal, hogy protonokat mozgat a sejt citoszoljából a vakuólumba.

• Víz tárolása: A vakuólum protonmozgató erőt, egy kémiai gradienst használhat, amelyet az anyagok sejtből való kimozdítására használnak, hogy tárolják a vizet, amely lehetővé teszi a növény számára, hogy tovább éljen aszályos időszakokban.

• A turgornyomás fenntartása: A turgornyomás a sejt fő területének nyomása a sejtfalra. Ez az egyik módja annak, hogy a növények és a fák elkerüljék az ernyedtséget, és magasra és erősre nőjenek. Gondoljon a friss, ropogós salátazöldekre, vagy a laza zöldekre. Az előbbieknél magas a turgornyomás. A vakuolákban lévő tonoplasztok szabályozzák a turgornyomást az ionok egy bizonyos egyensúlyának fenntartásával, ami azt okozza, hogy a vakuólum a sejtfalhoz képest megduzzad.

• A cella méretének beállítása: Mivel a növényi sejtekben lévő vakuolák nagyon nagyok lehetnek, kulcsfontosságú szerepet játszanak annak meghatározásában, hogy egy bizonyos növényi sejt mekkora vagy kicsi, ami viszont befolyásolhatja a növény különböző részeinek méretét.

Ezen a képen láthatja, hogy mennyivel nagyobb a vakuólum (nagy kék szerkezet) egy növényi sejtben, mint egy állati sejtben. Forrás: Wikipédia közös

A vakuólumok szerkezete és működése baktériumsejtekben

Nem minden típusú baktériumnak vannak vakuólumokat tartalmazó sejtjei, de azok esetében, amelyekben vannak többnyire tárolásra szolgálnak. A vakuolák különösen nagyok egyes kénbaktériumok fajaiban; ezekben a baktériumokban a vakuólumok annyi vagy többet is elfoglalhatnak, mint a növényi sejtekben lévő vakuolák, a sejt területének akár 98%-át is. Ezeket a vakuolákat gyakran nitrát-ionok tárolására használják, hogy a sejt később felhasználhassa.

Egyes cianobaktériumok gázok számára áteresztő vakuólumokkal is rendelkeznek. A gázokat a vakuólumba vagy onnan lehet mozgatni, így a baktériumok szabályozhatják felhajtóképességüket.

A vakuolák szerkezete és funkciója protisták sejtjeiben

A protisták egy speciális vakuolumot tartalmaznak, az úgynevezett a összehúzó vacuole. Ahelyett, hogy tárolásra használnák, ez a vakuólum szabályozza a víz mennyiségét a sejtben (ezt ozmoregulációnak nevezik). Az édesvízben élő protisták túl sok vizet vihetnek be sejtjeikbe, amitől azok megrepedhetnek. A kontraktilis vakuólum ezt azáltal akadályozza meg, hogy összehúzza és kiüríti a vizet a sejtből.

Egyes protistáknak sejtenként egy kontraktilis vakuólumuk van, másoknak több. A flagellátumokban, mint pl Euglena, a kontraktilis vakuólum mozdulatlan marad a sejten belül, de in amőba, pozíciót változtat a protista mozgása alapján. Ban ben amőba, a kontraktilis vakuolák a sejt által termelt hulladékot is összegyűjtik.

Összefoglalás: Vacuole definíció

A vakuólum egy olyan organellum, amely számos sejttípusban megtalálható, beleértve az állati, növényi, gombákat, baktériumokat és protiszta sejteket. A vakuólum fő funkciója az anyagok tárolása, jellemzően hulladék vagy káros anyagok, vagy hasznos anyagok, amelyekre a sejtnek később szüksége lesz.

A vakuolák a legfontosabbak a növényi sejtekben, ahol további funkcióik vannak, például fenntartják a megfelelő pH-értéket és a turgornyomást, amelyre a növénynek szüksége van a virágzáshoz.

Mi a következő lépés?

Most már ismeri a vakuolákat, de mi a helyzet a sejt többi részével? A c Az ell elmélet egy kulcsfontosságú biológiai fogalom, amit tudnod kell, és mindent megtudhatsz róla a sejtelméletről szóló részletes útmutatónkban.

Vannak más tudományos témák, amelyeket át szeretne tekinteni? Akkor szerencséd van! Útmutatóink rengeteg hasznos témát tanítanak meg Önnek, többek között hogyan lehet átváltani a Celsius fokot Fahrenheitre és mekkora a víz sűrűsége .

Melyek a legfontosabb természettudományos órák a középiskolában? Tekintse meg útmutatónkat, hogy megtanulja az összes középiskolai órát, amelyet fel kell vennie.