Особливості та функції вакуолі в рослинних клітинах

Вакуоль – це клітинна органела, яка трапляється в ряді різних типів клітин. Вона є заповнені рідиною закриті структури, відокремлену від цитоплазми однієї мембраною. Вакуолі зустрічаються в основному в рослинних клітинах і грибах. Однак деякі Найпростіші, клітини тварин і бактерії також містять ці органели. Вакуоль відповідають за широкий спектр важливих функцій в клітці, включаючи зберігання поживних речовин, детоксикацію і експорт відходів.

Вакуоль в клітинах рослин

Вакуоль в рослинній клітині оточена однією мембраною, званої тонопластом. Вона утворюється, коли везикули, що вивільняються ендоплазматичним ретикулумом і комплексом Гольджі, зливаються разом. Нещодавно розвинулися рослинні клітини зазвичай містять кілька невеликих вакуолей. У міру дозрівання клітини велика центральна вакуоль утворюється з злиття менших вакуолей. Центральна вакуоль може займати до 90% об’єму клітини.

Функція вакуолі

Вакуолі в клітинах рослин виконують ряд важливих функцій, включаючи:

  • Тургорний тиск – сила, яка діє на клітинну стінку, так як вміст клітини підштовхує плазматичну мембрану до стінки клітини. Вода, що заповнює центральну вакуолью, чинить тиск на клітинну стінку, щоб допомогти рослинним структурам залишатися жорсткими і прямими.
  • Зростання – центральні вакуолі допомагають в подовженні клітин, поглинаючи воду і чинять тиск тургору на клітинну стінку. Зростанню сприяє вивільнення певних білків, які знижують жорсткість клітинної стінки.
  • Зберігання – вакуолі зберігають важливі мінерали, воду, поживні речовини, іони, відходи, невеликі молекули, ферменти і рослинні пігменти.
  • Деградація молекул – внутрішня кисле середовище вакуолей сприяє деградації більших молекул, які направляються в вакуоль для руйнування. Тонопласт допомагає створити цю кисле середовище шляхом перенесення іонів водню з цитоплазми в вакуоль. Середа з низьким рН активує ферменти, які руйнують біологічні полімери.
  • Детоксикація – вакуолі видаляють потенційно токсичні речовини з цитозолю, такі як надлишкові важкі метали і гербіциди.
  • Захист – деякі вакуолі зберігають і виділяють хімічні речовини, які є отруйними або неприємними для захисту рослин від тварин.
  • Проростання насіння – вакуолі є джерелом поживних речовин для насіння під час проростання. Вони зберігають важливі вуглеводи, білки і жири, необхідні для росту.

Вакуолі клітин рослин працюють однаково лізосомам в клітинах тварин. Лізосоми є мембранними мішечками ферментів, які перетравлюють клітинні макромолекули. Вакуолі і лізосоми також беруть участь в запрограмованої загибелі клітин, яка в рослинах відбувається за допомогою процесу, званого автолізом. Автолиз рослин – це природний процес, при якому рослинна клітина руйнується своїми ферментами. У впорядкованої серії подій вакуумируют тонопласт розривається, вивільняючи своє вмісту в цитоплазму клітини. Травні ферменти з вакуолі потім руйнують всю клітку.

ПОДІЛИТИСЯ: