Характеристики и функции на вакуолата в растителните клетки. Вакуола, нейните характеристики: структура, състав, функции Кои клетки имат централна вакуола

Всички живи същества на планетата Земя имат клетъчна структура. Този факт не се отнася за извънклетъчната форма на живот - вирусите. Един от компонентите на клетката е вакуолата. Среща се както в животните и растенията, така и в гъбичките, водораслите, бактериите. Какво е вакуола, нейната структура и функции ще бъдат описани по-долу.

Изучаването на това какво представлява вакуола трябва да започне с концепцията за еукариоти - това е един от видовете клетки, в които има ядро, отделено от цитоплазмата с двойна преграда - мембрана или тонопласт.

Забележка!Ядрото се характеризира със съществен числов параметър. Това се дължи на съдържанието на ДНК молекулата в него.

В клетката има капацитет, който принадлежи към категорията на органели (или органели) и е необходим на живия организъм за специфични нужди. от външен видорганела прилича на торбичка. Обикновено се счита за затворена структура. Вакуолата е отделена от другите клетъчни компоненти с една мембрана.

Какво е вакуола, какъв е нейният произход. образувани от провакуоли - това са неоплазми под формата на тонопластни везикули. Категорията провакуоли се отнася до комплекса на Голджи и ендоплазмения ретикулум. Сливането им причинява появата на органели.

Изброяваме основните характеристики на вакуолите:

• органела на растителната клетка преобладава в количествено отношение над органела на животинската клетка;
• за животински органел е присъщ временен характер на съществуване, за растителна клетка е постоянен;
• Растенията съдържат една органела голям размери значителни резерви;
• животинската клетка се характеризира с множество малки органели за извършване на храносмилателни и отделителни функции.

Вакуола от растителни и животински клетки

Има разделение на вакуолите в следните категории:

1. Храносмилателна вакуола: намира се в гъби, протозои и животни, представени под формата на мембранни везикули в клетъчната цитоплазма; Образува се в резултат на поглъщане на течни капчици (или пиноцитоза), образувани клетки или частици (или фагоцитоза). Той е белязан от мигновена промяна във формата и обема. Той получи името си поради процеса на храносмилане в състава му. Храносмилателен процесвътре в органела по отношение на хранителните частици се нарича циклоза, по време на която ензимите, отговорни за процеса на храносмилане, влизат в органела. В резултат на това средата се променя от кисела в алкална. Остатъците, които не са преминали етапа на храносмилане, се отделят през праха.
2. Пулсиращ: възниква под наименованието контрактилен или отделителен, присъства в едноклетъчните организми и има формата на звезда, допринася за натрупването и изтеглянето на резултатите от разпада, отговаря за поддържането на стабилно ниво на осмотично налягане, необходим е за регулиране на осмотичното налягане .
3. Съхранение: присъства в семена, плодове, коренища на растения, животински тъкани, характеризира се с растеж с усвояване на клетъчното пространство, гарантира водоснабдяване, натрупване на витамини, минерали и хранителни вещества.
4. Газ: намира се в клетките на пачи лещица, спирулина (плаващи микроводорасли), водни животни, насърчава обогатяването на водород и други газове, повишава степента на плаваемост/непотопимост на тялото.
5. Токсичен: отбелязано в клетъчна структурариби, насекоми, растения, отровни животни, съдържа полифеноли, алкалоиди, насърчава натрупването на отрови, които се използват от растенията за защита от насекоми и животни.

Структура и функции

структура

Концепции като структурата и функциите на вакуолата се считат за взаимозависими.

Структура на органела:

• външният слой е представен от мембрана, едно от имената е тонопласт (от латински - напрежение и гръцки - украсен). Функции - транспортни и бариерни;
• вътрешната част е клетъчен сок, представен от разтвор на жизненоважни вещества, които са резултат от активността на протопластите, включва вода, въглехидрати (дизахариди, монозахариди, гликоген, нишесте), оцветяващи пигменти (танин, меланин, антоцианини), минерални соли (фосфати , нитрати, хлориди, полифосфати), мазнини, полихидроксимаслена киселина, лечебни агенти, газове за подобряване на плаваемостта, алкалоиди, органични киселинии други вещества.

Тази клетъчна органела се намира в много клетки, главно гъби и растения. Учените диагностицират присъствието му и в състава на бактерии и животни. Това се дължи на многостранните функции на органела и значението му за живия организъм.

Клетъчна органела

Функции

Органоидът заема от 0,05 до 0,9 от клетъчното пространство. Това се дължи на значението и местоположението на вакуолата в състава на определен организъм.

Най-добрият вариант за изучаване на вакуола, нейната структура и функции е таблица.

Тази таблица ясно и кратко представя информация за функциите на вакуолата.

Полезно видео: видове вакуоли и техните функции

Изход

Вакуолата се среща както при животни, така и при растения. Неговото присъствие се отбелязва в състава на бактерии, гъбички. В зависимост от местоположението се променя съставът на органела и списъкът с неговите функции.

Във връзка с

Това е друг компонент на клетката, тоест органоид. Органоидът или органела са частиците, които изграждат клетките, а последните от своя страна са основата на всичко, което ни заобикаля.

Всъщност светът не е такъв, какъвто изглежда на пръв поглед. Струва си да вземете микроскоп и светогледът ни ще се промени драстично. Първото запознаване с това устройство става в гимназия. Учителите определено трябва да изнесат лекция за правилата за използване на микроскоп, за да избегнат неприятни инциденти в такъв вълнуващ урок. След кратко отклонение ще ви разкажем за това.Това е основният ни въпрос.

Вакуола

Нека започнем раздела с определение. Вакуолата е Тя може да бъде намерена в Нека веднага представим малко обяснение: еукариотите са клетки, съдържащи ядро. Последният е отделен от цитоплазмата с двойна мембрана. Стойността на ядрото е голяма, именно в него се съдържа ДНК на молекулата.

И така, вакуолата е органоид, способен да изпълнява много различни функции (ще говорим за тях малко по-късно). Как се образуват тези органели? Те произлизат от провакуоли и се появяват пред нас под формата на мембранни везикули.

Също така е важно да се знае, че всички вакуоли могат да бъдат разделени на две групи:

• храносмилателни;
• пулсираща.

Понякога пулсиращите вакуоли се наричат ​​контрактилни. Те помагат за премахване на продуктите от гниене. Какви други функции има такава вакуола, ще разгледаме малко по-късно.

В растителните клетки вакуолите заемат повече от половината от обема, понякога се сливат в една голяма органела, която значително надвишава размера на обичайните.

Всички вакуоли са ограничени от мембрана, тя се нарича тонопласт. Вътре можем да намерим клетъчен сок. Последният се състои от следните компоненти:

• вода;
• монозахариди;
• дизахариди;
• танини;
• въглехидрати;
• нитрати;
• фосфати;
• хлориди;
• органични киселини и други вещества.

Функции

Сега предлагаме да подчертаем основните функции на органелите, които разглеждаме. Вакуолата, чиито функции ще изброим сега, може да заема пространството на клетката от 5 до 90 процента. Целта му директно зависи от това къде се намира тази органела.

Що се отнася до клетъчните типове, в растенията има много повече от тях, а животните имат временни органели. Вече казахме, че в зависимост от местоположението вакуолата може да работи различни функции. Но ще подчертаем две основни:

• взаимосвързаност на органели;
• транспортна функция.

растителна клетка

Сега нека преминем към по-подробно изследване на органелите в растителната вакуола - това е основният му компонент. Нека изброим защо:

• вакуолата абсорбира вода;
• премахва вредните вещества;
• в някои случаи вакуолите произвеждат млечен сок;
• участват в процеса на разделяне на стари органели;
• съкровище

Както можете да видите, ролята на тези органели е наистина голяма. Споменахме, че те са в състояние да разграждат старите органели, тоест изпълняват. Следователно вакуолите могат да имат необходимите ензими за хидролизата на следните вещества:

• протеини;
• мазнини;
• въглехидрати;
• нуклеинова киселина;
• фитохормони;
• фитонциди и др.

Те участват и в процеса на фотосинтеза, който е изключително важен не само за растенията, но и за други организми.

клетка за животни

Вакуоли могат да бъдат намерени в:

• сладководни;
• многоклетъчни безгръбначни.

В първия случай ще срещнем контрактилни вакуоли, които служат като регулатор. Тоест те са в състояние да абсорбират или отделят излишната вода. Втората група включва много организми, включително:

• гъби;
• кишечно-половите;
• цилиарни червеи;
• миди.

Тези организми се образуват храносмилателни вакуоликоито са способни на вътреклетъчно храносмилане. Последните могат да се образуват и при висши животни, но само в определени клетки (фагоцити).

И т.н.). Вакуолите и тяхното съдържание се разглеждат като отделно отделение от цитоплазмата. Има храносмилателни и контрактилни (пулсиращи) вакуоли, които регулират осмотичното налягане и служат за отстраняване на продуктите на разпад от тялото. Вакуолите са особено видими в растителните клетки: в много зрели растителни клетки те съставляват повече от половината от клетъчния обем. Една от важните характеристики растителни вакуоли- натрупване на йони и поддържане на тургор (тургорно налягане). Вакуолата е място за съхранение на вода. Вакуоли се развиват от цистерни на ендоплазмения ретикулум.

Мембраната, която обхваща вакуолата се нарича тонопласт.

Вакуолите съдържат органични киселини, въглехидрати, танини, неорганични вещества (нитрати, фосфати, хлориди и др.), протеини и др.

литература

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "Vacuole" в други речници:

ВАКУОЛ- (от лат. vacuus празен, кух), сферични пространства в плазмата на растителни и животински клетки, пълни с течност от различни хим. композиция. Размерът и броят на V. варират значително в различни клеткии в една и съща клетка в нейните различни ... ... Голяма медицинска енциклопедия

вакуола, кухина в клетъчната цитоплазма, разделена от мембрана. В зависимост от организма, те съдържат вода, газ или хранителни частици. Вакуолите изпълняват различни функции. В едноклетъчни организми като амебата има пулсиращи вакуоли... Научно-технически енциклопедичен речник

Съществуват., брой синоними: 2 кухини (27) фагозома (1) ASIS синоним речник. В.Н. Тришин. 2013 ... Синонимен речник

вакуола- и VACUOL и добре. вакуола, лат. вакуола. Малки, обикновено кълбовидни кухини в клетките на животни, растения и едноклетъчни организми. ALS 2. В протоплазмата се появиха вакуоли, оцветени с подобни филми. Природа 1929 7 8 686. Вакуолизация… … Исторически речникгалицизми на руския език

вакуола- Кухина в цитоплазмата на клетка, ограничена от мембрана, изпълнена с течност, включително ензими; протозоите имат храносмилателни и контрактилни вени, многоклетъчни организмиавтофагичен (вторични лизозоми) и храносмилателен V.; В.… … Наръчник за технически преводач

Вакуола Кухина в цитоплазмата на клетка, ограничена от мембрана, пълна с течност, включително ензими; протозоите имат храносмилателни и контрактилни вени, многоклетъчните организми имат автофагични (вторични лизозоми) и ... ... Молекулярна биология и генетика. Речник.

Вакуола- (от латински вакуум празен) кухина в клетъчната протоплазма, пълна с клетъчен сок, в която са разтворени соли, захари и органични киселини, а също така съдържа редица пигменти, които оцветяват цветните венчелистчета в червено, синьо и лилаво, ... ... Началото на съвременното естествознание

вакуолинаречени големи мембранни везикули или кухини в цитоплазмата, пълни главно с водно съдържание. Те се образуват от везикуларни разширения на ендоплазмения ретикулум (ER) или от везикулите на комплекса на Голджи (CG). В меристематичните клетки на растенията много малки вакуоли възникват от подобни на мехурчета разширения на ER. Увеличавайки се, те се сливат в централната вакуола, която заема по-голямата част от обема на клетката (до 70-90%) и може да бъде проникната от нишките на цитоплазмата. Заобикалящата го мембрана - тонопластът - има дебелината на ER мембраната (около 6 nm), за разлика от по-дебелата, по-плътна и по-малко пропусклива плазмалема.

Съдържанието на вакуолата е клетъчен сок. Той е воден разтворразлични неорганични и органични вещества. Повечето от тях принадлежат към групата продукти на метаболизма на протопластите, които могат да се появяват и изчезват в различни периодиклетъчен живот. Химичен състави концентрацията на клетъчния сок са много променливи и зависят от вида на растението, органа, тъканта и състоянието на клетките. Клетъчният сок съдържа сол, Сахара(предимно захароза, глюкоза, фруктоза), органични киселини(ябълка, лимон, оксалова, оцетна и др.), аминокиселини, катерици. Тези вещества са междинни продукти на метаболизма, временно отстранени от метаболизма и изолирани от тонопласта. Те са резервни части на клетката. Освен резервни вещества, които могат да се използват повторно в метаболизма, клетъчният сок съдържа феноли, танини(танини), алкалоиди, които се отстраняват от обмена във вакуола и по този начин се изолират от цитоплазмата.

таниниса особено разпространени в клетъчния сок (както и в цитоплазмата и мембраните) на клетките на листата, кората, дървесината, неузрелите плодове и семенната обвивка. алкалоидиприсъстват например в семената на кафето (кофеин), плодовете на мака (морфин) и кокошката (атропин), стъблата и листата на лупина и др. Смята се, че танините със своя стипчив вкус, алкалоидите и токсичните полифеноли действат защитна функция, тъй като те плашат тревопасните животни и предотвратяват изяждането на тези растения.

Често се натрупват и вакуоли крайни продукти от клетъчната дейност.

Клетъчният сок на много растения съдържа пигменти, които придават на клетъчния сок лилав, червен, жълт, син или виолетов цвят. Тези пигменти определят основно цвета на цветните листенца (например рози, георгини, теменужки, иглика и др.), плодовете, пъпките и листата, а също така оцветяват корените на някои растения (например цвекло).

Клетъчният сок на някои растения съдържа физиологично активни вещества - фитохормони(регулатори на растежа), фитонциди, ензими. IN последен случайвакуолите действат като лизозоми. След клетъчната смърт ензимите се освобождават от вакуолите и предизвикват автолиза на клетката.

Вакуоли играят водеща роляпри усвояването на вода от растителните клетки. Водата чрез осмоза през тонопласта навлиза във вакуола, чийто клетъчен сок е по-концентриран от цитоплазмата, и оказва натиск върху цитоплазмата, а оттам и върху клетъчната мембрана. В резултат на това в клетката се развива тургорно налягане, което поддържа относителната твърдост на растителните клетки, а също така причинява удължаване на клетките по време на техния растеж. В складовите тъкани на растенията, вместо една централна вакуола, често има няколко вакуоли, в които се натрупват резервни хранителни вещества, като мастни вакуоли (съдържащи растителни масла) или протеинови (алевронови) вакуоли.

Намерено в брой различни видовеклетки. Те са пълни с течност затворени структури, разделени от една с мембрана. Вакуолите се срещат главно в гъбичките. Някои обаче съдържат и тези органели. Вакуолата е отговорна за широк обхватважни функции, включително съхранение на хранителни вещества, детоксикация и износ на отпадъци.

Вакуола в растителните клетки

Вакуола в растителната клетка е заобиколена от една мембрана, наречена тонопласт. Образува се, когато везикулите се освободят и се сливат. Новоразвитите растителни клетки обикновено съдържат няколко малки вакуоли. Докато клетката узрява, се образува голяма централна вакуола от сливането на по-малки вакуоли. Централната вакуола може да заема до 90% от обема на клетката.

Вакуолна функция

Вакуолите в растителните клетки изпълняват редица важни функции, включително:

• Тургорното налягане е сила, която действа, тъй като съдържанието на клетката се притиска към клетъчната стена. Водата, запълваща централната вакуола, оказва натиск върху клетъчната стена, за да помогне на растителните структури да останат твърди и прави.
• Растеж - Централните вакуоли подпомагат удължаването на клетките, като абсорбират вода и упражняват тургорен натиск върху клетъчната стена. Растежът се насърчава от освобождаването на определени протеини, които намаляват твърдостта на клетъчната стена.
• Съхранение - Вакуолите съхраняват важни минерали, вода, хранителни вещества, йони, отпадъчни продукти, малки молекули, ензими и растителни пигменти.
• Разграждане на молекулите - вътрешната киселинна среда на вакуолите насърчава разграждането на по-големите молекули, изпратени във вакуолата за унищожаване. Тонопластът помага за създаването на тази киселинна среда чрез транспортиране на водородни йони от цитоплазмата до вакуолата. Средата с ниско pH активира ензими, които разграждат биологични полимери.
• Детоксикация - вакуолите премахват потенциално токсични вещества от цитозола, като излишък тежки металии хербициди.
• Защита – някои вакуоли съхраняват и отделят химични вещества, които са отровни или неприятни за защита на растенията от животни.
• Покълване на семената – вакуолите са източник на хранителни вещества за семената по време на поникване. Те съхраняват важни въглехидрати, протеини и мазнини, необходими за растежа.

Вакуолите на растителните клетки функционират по подобен начин в животинските клетки. Лизозомите са мембранни торбички с ензими, които усвояват клетъчните макромолекули. Вакуолите и лизозомите също участват в програмираната клетъчна смърт, която се случва в растенията чрез процес, наречен автолиза. Автолизата на растенията е естествен процес, при който растителната клетка се унищожава от нейните ензими. В подредена серия от събития, евакуиращият се тонопласт се разкъсва, освобождавайки съдържанието му в цитоплазмата на клетката. След това храносмилателните ензими от вакуолата унищожават цялата клетка.