Сократительная вакуоль и ее фукция

Данная статья ознакомит читателя со строением простейших организмов, а именно — акцентирует внимание на строении сократительной вакуоли, выполняющей выделительную (и не только) функцию, расскажет о значении простейших и опишет способы их существования в окружающей среде.

сократительная вакуоль

Сократительная вакуоль. Понятие

Вакуоль (от франц. vacuole, от латинского слова vacuus – пустой), шаровидной формы небольшие полости в растительных и животных клетках или одноклеточных организмах. Сократительные вакуоли в первую очередь распространены среди простейших организмов, которые обитают в пресноводной воде, например, среди протистов, таких как амеба протей и инфузория туфелька, которая получила такое оригинальное название из-за формы тела, схожего с формой подошвы туфли. Помимо перечисленных простейших, идентичные структуры также были обнаружены и в клетках различных пресноводных губок, которые принадлежат к семейству Бадяговые.

функция сократительной вакуоли

Строение сократительной вакуоли. Ее особенности

Сократительная вакуоль является мембранным органоидом, который осуществляет выброс лишней жидкости из цитоплазмы. Локализация и строение этого аппарата варьируется у различных микроорганизмов. Из комплекса пузыревидных или трубчатых вакуолей, называемых спонгиями, жидкость попадает в сократительную вакуоль. Благодаря постоянной работе этой системы поддерживается стабильный объём клетки. У простейших имеются сократительные вакуоли, которые представляют собой аппарат, регулирующий осмотическое давление, а также служащий для выделения из организма продуктов распада. Тело простейших состоит всего лишь из одной клетки, которая, в свою очередь, осуществляет все необходимые жизненные функции. Представители этого подцарства, такие как инфузория туфелька, амеба обыкновенная, другие одноклеточные обладают всеми свойствами самостоятельного организма.

сократительная вакуоль у простейших

Роль простейших организмов

Клетка выполняет все жизненные функции: выделение, дыхание, раздражимость, движение, размножение, обмен веществ. Простейшие распространены повсеместно. Наибольшее количество видов обитает в морских и пресных водах, многие населяют влажную почву, могут поражать растения, жить в телах многоклеточных животных и человека. В природе простейшие выполняют санитарную роль, также они участвуют в круговороте веществ, являются пищей для многих животных.

сократительная вакуоль выполняет функцию

Сократительная вакуоль у амебы обыкновенной

Амеба обыкновенная – представитель класса корненожки, не имеет в отличие от других представителей постоянной формы тела. Передвижение осуществляет с помощью ложноножек. Теперь разберемся с тем, какую функцию выполняет сократительная вакуоль у амебы. Это регуляция уровня осмотического давления внутри ее клетки. Она у амебы протей может образоваться в любом участке клетки. Через наружную мембрану вода из окружающей среды поступает внутрь осмотически. Концентрация растворенных веществ в клетке амебы выше, чем в окружающей среде. Таким образом, создается разность давления внутри клетки простейшего и за ее пределами. Функции сократительной вакуоли у амебы – это своеобразный откачивающий аппарат, который выводит избыток воды из клетки простейшего организма. Выбрасывать в окружающую среду накопившуюся жидкость амеба протей может в любом участке поверхности тела.

Такая функция сократительной вакуоли приемлема для простейших организмов, обитающих в пресноводной воде. У паразитических и морских форм, которые обитают в среде, где осмотическое давление более высокое, чем в пресной воде, эти примитивные аппараты сокращаются очень редко или обычно отсутствуют. Вокруг сократительной вакуоли у наиболее простейших организмов концентрируются митохондрии, доставляющие энергию для выполнения осмотической работы.

Помимо осморегуляторной, выполняет функцию дыхания в жизнедеятельности, так как в результате осмоса поступающая вода доставляет растворенный в ней кислород. Какую же еще функцию выполняет сократительная вакуоль? Так же выполняет выделительную функцию, а именно вместе с водой выводятся продукты обмена веществ в окружающую их среду.

функции сократительной вакуоли амебы

Дыхание, выделение, осморегуляция у инфузории туфельки

Тело простейших покрыто плотной оболочкой, которое имеет постоянную форму. Питается как бактериями, так и водорослями, в том числе и некоторыми простейшими. Организм инфузории имеет более сложное, чем у амебы строение. В клетке туфельки спереди и сзади расположены две сократительные вакуоли. В этом аппарате различимы резервуар и несколько небольших канальцев. Сократительные вакуоли постоянно находятся, благодаря такому строению (из микротрубочек), на постоянном месте в клетке.

Главная функция сократительной вакуоли в жизнедеятельности данного представителя простейших — осморегуляция, также она выводит из клетки лишнюю воду, которое проникает в клетку за счет осмоса. Сначала происходит набухание приводящих каналов, потом вода из них перекачивается в специальный резервуар. Резервуар сокращается, отделяется от приводящих каналов, через поры вода выбрасывается наружу. В клетке инфузории находится две сократительные вакуоли, которые, в свою очередь, действуют в противофазе. За счет работы двух таких аппаратов обеспечивается непрерывный процесс. Помимо этого, вода непрерывно циркулирует благодаря деятельности сократительных вакуолей. Они сжимаются поочередно, и частота сокращений зависит от температуры окружающей среды.

Так, при комнатной температуре (+18 — +20 градусов по Цельсию) частота сокращений вакуолей составляет, по некоторым данным, 10-15 секунд. А учитывая, что естественной средой обитания туфельки являются любые пресные водоемы со стоячей водой и наличием в ней разлагающихся органических веществ, температура этой среды на несколько градусов меняется в зависимости от времени года и, следовательно, частота сокращений может достигать 20-25 секунд. За час сократительная вакуоль простейшего организма способна выбросить из клетки воду в количестве. соизмеримом с ее размерами. В них скапливаются питательные вещества, непереваренные остатки пищи, конечные продукты обмена веществ, также можно обнаружить кислород и азот.

Очистка сточных вод простейшими

Влияние простейших на круговорот веществ в природе имеет огромное значение. В водоемах, вследствие спуска сточных вод, размножаются в большом количестве бактерии. В результате появляются различные простейшие организмы, которые и используют в пищу эти бактерии и таким образом способствуют естественной очистке водоемов.

функции сократительной вакуоли амебы

Заключение

Несмотря на простое строение этих одноклеточных организмов, тело которых состоит из одной клетки, но выполняет функции целого организма, удивительным образом приспособленного к окружающей среде. Это можно наблюдать даже на примере строения сократительной вакуоли. На сегодняшний день уже доказано огромное значение простейших в природе и участие их в круговороте веществ.

Тип простейшие, подготовка к ЕГЭ по биологии

Простейшие — одноклеточные организмы. Безусловно, ни о каких тканях, органах не может идти и речи — но это совершенно не означает, что у простейших не идут процессы газообмена, выделения, транспорта питательных веществ — все они идут, но по-особенному.

У простейших одна клетка выполняет все функции целого организма, поэтому клетки имеют сложное строение. Клетки обладают всеми основными жизненными функциями: раздражимостью, размножением, обменом веществ.

Строение простейшего - амебы
Строение клетки простейшего

Форма клетки простейших постоянная, окружена пелликулой — наружным, уплотненным слоем цитоплазмы, который поддерживает постоянную форму. У некоторых простейших (амеба, на рисунке выше) пелликула отсутствует и форма клетки непостоянная, растекающаяся.

Клетка простейших является эукариотической — имеет оформленное ядро, обособленное ядерной мембраной от цитоплазмы. В цитоплазме многих простейших выделяют эктоплазму (периферический наружный, более плотный слой цитоплазмы) и эндоплазму (внутренний зернистый слой цитоплазмы, менее плотный, подвижен).

Типичным для эукариотов является набор органоидов в клетке: митохондрии, эндоплазматический ретикулум (сеть), аппарат (комплекс) Гольджи, запасные питательные вещества (гликоген, жировые включения), рибосомы, лизосомы.

Сократительные вакуоли

Особенностью строения, является наличие в клетке простейших сократительных вакуолей, которые служат для поддержания осмотического давления. В клетку простейших постоянно поступает избыток воды, и, чтобы клетку не разорвало от повышенного давления, вода постоянно удаляется из клетки. Таким образом, функцию выделения выполняют сократительные вакуоли.

Работа сократительных вакуолей

Работа сократительной вакуоли подчинена определенному механизму. Сначала лучистые канальцы, расположенные вокруг вакуоли, накапливают воду. При скоплении в них достаточно большого количества воды они изливают ее в центральную полость — сократительную вакуоль. Вакуоль сокращается и избыток воды удаляется из клетки во внешнюю среду, таким образом, разрыв клетки предотвращается.

Хемотаксис

Поскольку нервная система отсутствует, раздражимость у простейших осуществляется с помощью хемотаксиса. Хемотаксис — движение подвижных организмов под влиянием одностороннего раздражения химическими веществами. Хемотаксис может быть положительным (движение по направлению к химическому веществу) или отрицательным (движение в обратном направлении, от химического вещества).

Пищеварительная система также отсутствует, ее функция передана пищеварительным вакуолям. Тип питания — внутриклеточный, осуществляется с помощью фагоцитоза (от греч. phago — ем) — захват и переваривание твердых пищевых частиц, и пиноцитоза (от греч. pino — пью) — захват и транспортировка жидкости.

На рисунке ниже показаны стадии фагоцитоза. Фагоцитоз был открыт Мечниковым И.И., создателем фагоцитарной теории иммунитета. Отмечу, что адгезия (от лат. adhaesio — прилипание) — сцепление между клеткой и твердой пищевой частицей (другой клеткой, например бактерией), которую она собирается поглотить.

Фагоцитоз
Дыхание

Очевидно, что органов дыхания у простейших нет. Простейшие дышат всей поверхностью клетки.

Размножение

У простейших возможно бесполое и половое размножение. Бесполое осуществляется с помощью деления (митоз), шизогонией, а также спорообразованием (мейоз). Половое — с помощью копуляции и конъюгации.

Шизогония (от греч. schizo — разделяю) — множественное бесполое размножение, при котором, вследствие деления без разрыва цитоплазматической мембраны, клетка становится многоядерной, а затем распадается на множество дочерних клеток (соответственно количеству ядер).

Шизогония простейших

Копуляция (от лат. copulatio — совокупление) — слияние как плазмы, а также ядер обеих копулирующих гаплоидных (n) особей.

Конъюгация (от лат. conjugatio — соединение) - временное соединение двух особей, которые при этом обмениваются частями своего ядерного аппарата и цитоплазмой. У инфузорий сливаются генеративные ядра. После конъюгации происходит энергичное деление особей.

Конъюгация у инфузорий
Значение простейших

Простейшие являются звеном в цепи питания. Фитопланктон (продуценты) — создатели органических веществ, служащие пищей для многих организмов. Зоопланктон (консументы) — питаются фитопланктоном и сами служат пищей для других организмов. Часть простейших являются причинами многих паразитарных заболеваний человека, растений и животных.

Простейшие паразиты

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ — это… Что такое СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ?


СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ
СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ

постоянный или временный органоид, участвующий в выделении воды и растворённых веществ, а также в регуляции осмотич. давления у одноклеточных (пресноводные, нек-рые мор. и эндопаразитич. простейшие). У разл. инфузорий число С. в.— от 1 до 100. С. в.— заполненная жидкостью полость в цитоплазме, окружённая мембраной; у амёб на внеш. поверхности мембраны находятся много-числ. митохондрии. У инфузорий по радиальным направлениям к центр, резервуару С. в. подходят пульсирующие канальцы (5—7), по к-рым поступает жидкость. С. в. работают ритмически, попеременно то расширяясь и медленно наполняясь жидкостью, то сокращаясь и выталкивая содержимое наружу через выводной канал. Частота сокращений С. в. находится в обратной зависимости от темп-ры и солёности окружающей среды.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

.

  • СОКОЛООБРАЗНЫЕ
  • СОЛАНИНЫ

Смотреть что такое «СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ» в других словарях:

  • СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ — СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ, см. ВАКУОЛЬ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Сократительная вакуоль — Amoeba proteus (рисунок Эдмунда Вилсона, 1900). cv  сократительная вакуоль. Сократительная вакуоль  мембранный органоид, осуществляющий выброс излишков жидкости …   Википедия

  • сократительная вакуоль — contractile vacuole сократительная вакуоль. Tип вакуоли у некоторых групп протистов, участвующей в выведении воды (растворов) из клетки при сокращении и в поглощении воды клеткой при расширении, что служит для регуляции осмотического давления.… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • Вакуоль — Структура эукариотической клетки. Вакуоль указана под номером 10 Вакуоль  одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и …   Википедия

  • Солнечники* — или Heliozoa отряд класса саркодиковых (см.) типа простейших (см.) животных. Морфологические свойства. Отличаются шаровидным протоплазматическим телом, от которого по всем направлениям, наподобие лучей, отходят тонкие, нитевидные, не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Солнечники — или Heliozoa отряд класса саркодиковых (см.) типа простейших (см.) животных. Морфологические свойства. Отличаются шаровидным протоплазматическим телом, от которого по всем направлениям, наподобие лучей, отходят тонкие, нитевидные, не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Ресничные инфузории — или Ciliata отряд класса наливочных, или инфузорий (см.), типа простейших (см.). РЕСНИЧНЫЕ ИНФУЗОРИИ. I (Aspirotricha). Значение букв: а порошица; al альвеолярный слой эктоплазмы; ad.Z адоральный ряд ресничек; b осязательная щетинка; cl реснички; …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • АМЁБЫ — (Lobosea), класс наиболее просто организованных простейших над класса корненожек. Лишены внутр. скелета и наруж. раковины. Форма тела непостоянна, размеры обычно от 20 до 700 мкм, реже несколько более. Форма и размеры псевдоподий характерны для… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Биченосцы — (Flagellata s. Mastigophora, см. табл. Биченосцы, Flagellata) класс простейших животных (Protozoa). Как и все прочие представители этого типа, они имеют тело, состоящее только из одной клеточки, представляющей протоплазму и ядро с ядрышком.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Простейшие — или Protozoa. Содержание статьи: Характеристика и классификация. Исторический очерк. Морфология; протоплазма с включениями (трихоцисты, ядро, сократительные вакуоли, хроматофоры и др.). Покровы и скелет. Движение П.; псевдоподии, жгутики и… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сократительная вакуоль — Карта знаний

  • Сократи́тельная вакуо́ль — мембранный органоид, осуществляющий выброс излишков жидкости из цитоплазмы. Представляет собой наиболее заметную часть согласованно работающего комплекса, в котором выступает в роли периодически опорожняющегося резервуара. Жидкость поступает в сократительную вакуоль из системы пузыревидных или трубчатых вакуолей, называемой спонгио́м. Работа комплекса позволяет поддерживать более или менее постоянный объём клетки, компенсируя постоянный приток воды через плазматическую мембрану, вызываемый высоким осмотическим давлением цитоплазмы.

    Сократительные вакуоли распространены в первую очередь среди пресноводных протистов, таких как амёба протей и инфузория-туфелька, однако отмечены также и у морских форм. Сходные структуры обнаружены в клетках пресноводных губок из семейства бадяговых.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Амёба обыкновенная (лат. Amoeba proteus), или амёба протей (корненожка) — относительно крупный (0,2—0,5 мм) амебоидный организм, представитель класса ]. Полиподиальная форма (характеризуется наличием многочисленных (до 10 и более)) псевдоподий — лобоподий, цилиндрических выростов с внутренними токам цитоплазмы. Эндомембра́нная систе́ма — система разнообразных мембран, располагающихся в цитоплазме эукариотической клетки (исключая мембраны митохондрий, пероксисом и хлоропластов). Эти мембраны делят клетку на функциональные компартменты, или органеллы. К компонентам эндомембранной системы относят ядерную оболочку, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, везикулы, вакуоли и клеточную мембрану. Мембраны эндомембранной системы составляют единую функциональную единицу и либо непосредственно соединяются… Га́зовые вези́кулы (англ. Gas vesicle) — заполненные газом микрокомпартменты, обеспечивающие повышенную плавучесть клеток у примерно 150 видов планктонных бактерий и архей. Особенно часто газовые вакуоли встречаются у цианобактерий. Мембрана, ограничивающая газовую везикулу, имеет белковую природу, а внутри газовой везикулы находится атмосферный воздух. Газовые везикулы располагаются в цитоплазме поодиночке или образуют сотовидные скопления, которые иногда неправильно называют газовыми вакуолями… Расти́тельные кле́тки — эукариотические клетки, однако несколькими своими свойствами они отличаются от клеток остальных эукариот. К их отличительным чертам относят… Бактериа́льная кле́тка обычно устроена наиболее просто по сравнению с клетками других живых организмов. Бактериальные клетки часто окружает капсула, которая служит защитой от внешней среды. Для многих свободноживущих бактерий характерно наличие жгутиков для передвижения, а также ворсинок.

Подробнее: Строение бактериальной клетки

Упоминания в литературе

А у пресноводных простейших, которым необходимо поддерживать водно-солевой баланс, имеется даже своего рода мочевой пузырь – сократительная вакуоль. Она периодически опорожняется, выводя наружу избы ток воды с растворенными в ней отходами жизнедеятельности.

Связанные понятия (продолжение)

Вакуо́ль (лат. vacuus — пустой) — пространство в центральной части клетки, заполненное клеточным соком; одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках. Эндоплазмати́ческий рети́кулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка), или эндоплазматическая сеть (ЭПС), — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев. Лизосо́ма (от греч. λύσις — разложение и σώμα — тело) — окружённый мембраной клеточный органоид, в полости которого поддерживается кислая среда и находится множество растворимых гидролитических ферментов. Лизосома отвечает за внутриклеточное переваривание макромолекул, в том числе при аутофагии; лизосома способна к секреции своего содержимого в процессе лизосомного экзоцитоза; также лизосома участвует в некоторых внутриклеточных сигнальных путях, связанных с метаболизмом и ростом клетки. Вне́шняя бактериа́льная мембра́на, или нару́жная бактериа́льная мембра́на (англ. bacterial outer membrane) — биологическая мембрана, располагающаяся поверх слоя пептидогликана у грамотрицательных бактерий. По составу она отличается от внутренней, клеточной мембраны. На её поверхности находятся липополисахариды, являющиеся антигенами грамотрицательных патогенных бактерий. Эндоплазматический, цитоплазматический поток, циклоз — движение цитоплазмы в клетках эукариотов. Свойственен как клеткам растений, так и клеткам животных. В некоторых одноклеточных эукариотах, например амёбе, цитоплазматический поток обеспечивает механизм перемещения клетки. Он обеспечивает получение питательных элементов, продуктов обмена веществ (метаболитов), и генетической информации всеми частями больших растительных клеток. Движение цитоплазмы играет одну из важных ролей в распределении веществ… Клеточная стенка — оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции. Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений. Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки. Вези́кулы вне́шней бактериа́льной мембра́ны, или бле́ббинг-вези́кулы (англ. Bacterial outer membrane vesicles, OMVs) — липидные везикулы, которые отпочковываются от внешней мембраны грамотрицательных бактерий. С их помощью бактерии «общаются» с бактериями своего и других видов, а также окружающей средой. Эти везикулы содержат разнообразные сигнальные молекулы, в числе которых могут быть ДНК, РНК, белки, эндотоксины и другие факторы вирулентности. Кавео́лы (от лат. caveola — «малая пещера») — небольшие (размером 50—100 нм) колбообразные впячивания плазматической мембраны в клетках позвоночных многих типов, в особенности эндотелиальных клетках (где они и были впервые обнаружены), адипоцитах и альвеолоцитах I типа (кавеолы могут составлять 30—70 % мембран этих клеток). В состав кавеол входит ключевой белок — кавеолин, а также такие липиды, как холестерин и сфинголипиды. Кавеолы участвуют в передаче клеточных сигналов, эндоцитозе, онкогенезе… Органеллы (от орган и др.-греч. εἶδος — вид), — постоянные компоненты клетки, жизненно необходимые для её существования. Органеллы располагаются во внутренней части клетки — цитоплазме, в которой, наряду с органеллами, могут находиться различные включения. Кле́точная мембра́на (также цитолемма, плазмалемма, или плазматическая мембрана) — эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов. Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулирует обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды. Внеклеточные везикулы — это крошечные внеклеточные пузырьки, которые выделяют клетки различных тканей или органов в окружающую их среду. Цитопла́зма (от греч. κύτος — «клетка» и πλάσμα — здесь «содержимое») — полужидкое содержимое клетки, внутренняя среда живой или умершей клетки, ограниченная плазматической мембраной. Включает гиалоплазму — основное прозрачное вещество цитоплазмы, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты — органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения. Иногда под цитоплазмой понимают только гиалоплазму. Эндосома — мембранная внутриклеточная органелла, один из типов везикул, образующаяся при слиянии и созревании эндоцитозных пузырьков. Зрелые эндосомы представляют собой образования размером 300-400 нм. Нетоз (англ. NETosis) — это процесс программируемой клеточной гибели, сопровождающийся выбросом нейтрофилом внеклеточной нейтрофильной ловушки (NET — Neutrophil Extracellular Trap). Клетки Клара – это выпуклые клетки с короткими микроворсинками, найденные в бронхиолах легких. Клетки были найдены в ресничном эпителии. Клетки Клара могут выделять гликозаминогликаны, чтобы защищать эпителий бронхиол. Если количество бокаловидных клеток уменьшается, число клеток Клара растет. Альвеолоци́т (альвеоци́т, пневмоци́т) — клетка плоского эпителия, выстилающего стенки лёгочных альвеол. Альвеолярный эпителий неоднороден и представлен клетками трёх типов. Межкле́точные конта́кты — молекулярные комплексы, обеспечивающие соединения между смежными клетками или между клеткой и внеклеточным матриксом (ВКМ). Межклеточные контакты критически важны для жизнеспособности многоклеточных организмов. Среди контактов, опосредующих соединение двух клеток, выделяют плотные контакты, которые регулируют межклеточный транспорт и предотвращают диффузию мембранных белков; адгезивные контакты, которые связывают актиновый цитоскелет примыкающих друг к другу клеток; десмосомы… Гема́то-энцефали́ческий барье́р (ГЭБ) (от др.-греч. αἷμα, род. п. αἵματος — «кровь» и др.-греч. ἐγκέφαλος — «головной мозг») — физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. ГЭБ имеют все позвоночные. Грамотрица́тельные бакте́рии — бактерии, которые не окрашиваются кристаллическим фиолетовым при окрашивании по Граму. В отличие от грамположительных бактерий, которые сохраняют фиолетовую окраску даже после промывания обесцвечивающим растворителем (спирт), грамотрицательные полностью обесцвечиваются. После промывания растворителем при окрашивании по Граму добавляется контрастный краситель (обычно сафранин), который окрашивает все грамотрицательные бактерии в красный или розовый цвет. Это происходит… Митоптоз — это запрограммированная смерть митохондрий, включающая последовательность биохимических реакций, приводящих к удалению повреждённых митохондрий, или в случае более серьёзных изменений — к интоксикации клетки и её последующему апоптозу. Последовательность событий «сигнал к самоликвидации — митоптоз — апоптоз» отражает основные положения теории самоубийства клеток, которая подразумевает неспособность обеспечить скорость восстановления клеток, соразмерной их гибели.Митоптоз представляет собой… Микроне́мы — клеточные органеллы, свойственные простейшим из типа Apicomplexa. Расположены в передней трети тела организма, окружены мембраной, при электронной микроскопии можно видеть, что они наполнены электронно-плотным содержимым из-за высокого содержания белка. Они являются специализированными секреторными органеллами, участвующими в проникновении в клетку хозяина. Юкстагломерулярные клетки (известные также как гранулярные клетки — за огромное количество гранул в цитоплазме) в почке выполняют роль синтеза, хранения и секретирования фермента ренина, а также эритропоэтина. Выброс ренина происходит в ответ на различные сигналы: стимуляция адреналином, уменьшение абсорбации хлорида натрия, а также уменьшение кровяного давления в клубочке. Трансцитоз — (лат. trans — сквозь, через и греч. cytos — клетка) — процесс, который характерен для некоторых типов клеток, объединяющий признаки экзоцитоза и эндоцитоза. На одной поверхности клетки формируется эндоцитозный пузырек, который переносится к противоположному концу клетки и становится экзоцитозным пузырьком, выделяет своё содержимое во внеклеточное пространство (напр. сосуды). Процессы трансцитоза протекают активно в цитоплазме плоских клеток, выстилающих сосуды (эндотелиоцитах), особенно… Пло́тные конта́кты (англ. tight junctions) — запирающие межклеточные контакты, присущие клеткам позвоночных животных, в составе которых мембраны соседних клеток максимально сближены и «сшиты» специализированными белками клаудинами и окклюдинами. Распространены в эпителиальных тканях, где составляют наиболее апикальную часть (лат. zonula occludens) комплекса контактов между клетками, в который входят адгезионные контакты и десмосомы. Плотные контакты построены из нескольких лент, опоясывающих клетку… Инфузо́рия-ту́фелька (лат. Paramécium caudátum) — вид инфузорий, одноклеточных организмов из группы альвеолят. Иногда инфузориями-туфельками называют и другие виды рода Paramecium. Встречаются в пресных водах. Своё название получила за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли. Роптрии — специализированные секреторные органеллы, свойственные представителям типа Apicomplexa. Имеют форму булавовидных органелл, соединённых тонкими шейками на апикальном полюсе паразита. Они могут различаться по числу и по форме и содержат многочисленные ферменты, которые высвобождаются в процессе проникновения паразита в клетки хозяина. Роптрии также способствуют образованию особой паразитифорной («несущей паразита») вакуоли, в которой впоследствии и будет находиться паразит. Субклеточное фракционирование… Секре́ция — это процесс выделения химических соединений из клетки. В отличие от собственно выделения, при секреции у вещества может быть определённая функция (оно может не быть отходами жизнедеятельности). Эндоспо́ры — покоящиеся, в основном неспособные к размножению формы (некоторые Anaerobacter способны к образованию 7 эндоспор из одной клетки и могут размножаться с их помощью), образуемые некоторыми (исключительно грамположительными) бактериями типа фирмикут. Эндоспоры образуются в результате впячивания внутрь клетки части её собственной цитоплазмы. Образование эндоспор запускается при недостатке питательных веществ с целью пережить неблагоприятный период. Когда условия среды улучшаются, спора прорастает… Хламидомона́да (лат. Chlamydómonas) — род одноклеточных зелёных водорослей из семейства Хламидомонадовые (Chlamydomonadaceae). Гемоли́мфа — жидкость, циркулирующая в сосудах и межклеточных полостях многих беспозвоночных животных (членистоногие, онихофоры, моллюски) с незамкнутой системой кровообращения. Выполняет те же функции, что кровь и лимфа у животных с замкнутой системой кровообращения. Гемолимфа состоит из воды, неорганических солей (преимущественно Na+, Cl − и Ca2+) и органических соединений (в основном, углеводы, белки и липиды). Основным переносчиком кислорода является молекула гемоцианина. Функционирует, перенося… Провакуоли — одномембранные органоиды, синтезируемые ЭПР или аппаратом Гольджи для дальнейшего образования из них вакуолей. Энто́з (англ. entosis) — вид программируемой клеточной гибели, при котором одна эпителиальная клетка поглощается другой эпителиальной клеткой и впоследствии умирает в вакуоли или лизосоме поглотившей клетки. Энтоз часто наблюдается в опухолях, потому что он запускается при утрате контактов клетки с внеклеточным матриксом, что наиболее часто наблюдается у раковых клеток. Показано также, что энтоз играет важную роль в эмбриональном развитии млекопитающих. Кристы (ед. ч. криста) — это складки внутренней мембраны митохондрий. Название происходит от лат. crista, что значит гребень или плюмаж. Они придают внутренней мембране характерную измятую форму, что обеспечивает значительное увеличение поверхности для протекания биохимических реакций. Это увеличивает эффективность клеточного дыхания, поскольку внутренняя мембрана митохондрий усыпана белками, такими как АТФ-синтаза и рядом дыхательных ферментов, осуществляющих окислительное фосфорилирование. У разных… Кле́точная пласти́нка, или Межкле́точная пласти́нка, или Среди́нная пласти́нка — пектиновая перегородка, возникающая во время цитокинеза у растительных клеток. Мы́шечные тка́ни (лат. Textus muscularis «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных… Мантийные (саттелитные) глиоциты — это глиальные клетки, которые покрывают тела нейронов в спинальных, симпатических и парасимпатических ганглиях. Мантийные глиоциты также, как и Шванновские клетки, развиваются из клеток нервного гребня. Мантийные глиоциты выполняют множество разных функций, включая контроль микросреды симпатических ганглиев. Считается, что они выполняют ту же функцию, что и астроциты в центральной нервной системе (ЦНС). Они снабжают питательными веществами окружающие их нейроны… Аппара́т (ко́мплекс) Го́льджи — мембранная структура эукариотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме. Аппарат Гольджи назван в честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его в 1898 году. Кле́тка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов — форм жизни, не имеющих клеточного строения). Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению. Организм, состоящий из одной клетки, называется одноклеточным (многие простейшие и бактерии). Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, называется цитологией. Также принято говорить о биологии клетки, или клеточной биологии… Планктомице́ты (лат. Planctomycetes) — тип грамотрицательных бактерий, отличающихся уникальной клеточной структурой, а именно наличием сложной системы замкнутых мембран. В частности, у некоторых представителей нуклеоид находится в ядерном тельце, окружённом двойной мембраной. Некоторые виды осуществляют анаммокс — процесс анаэробного окисления аммиака, в ходе которого образуется элементарный азот). Клеточная подвижность — это спонтанное движение клетки из одного места в другое с потреблением энергии. Является центральным процессом в развитии и поддержании многоклеточных организмов . Тканеобразование во время эмбрионального развития, заживления ран и иммунных реакций требует проведения организованного движения клеток в определенных направлениях в определенных местах. Клетки часто мигрируют в ответ на конкретные внешние сигналы, включая химические сигналы и механические сигналы. Плазмоде́смы (англ. plasmodesmata) — цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей первичной клеточной стенки. Благодаря плазмодесмам растительные клетки образуют многоклеточные структуры — симпласты, в пределах которых между клетками напрямую передаются ионы и малые молекулы (в том числе сигнальные молекулы). Плазмодесмы могут закрываться и открываться. Многие вирусы растений увеличивают размер пор плазмодесм, чтобы обеспечить… Цитозо́ль (англ. cytosol, происходит от греч. κύτος — клетка и англ. sol от лат. solutio — раствор) — жидкое содержимое клетки. Большую часть цитозоля занимает внутриклеточная жидкость. Цитозоль разбивается на компартменты при помощи разнообразных мембран. У эукариот цитозоль располагается под плазматической мембраной и является частью цитоплазмы, в которую, помимо цитозоля, входят митохондрии, пластиды и другие органеллы, но не содержащаяся в них жидкость и внутренние структуры. Таким образом, цитозоль… Танносомы — органеллы, участвующие в транспорте танинов из хлоропластов в вакуоли. Обнаружены в клетках сосудистых растений.

§16. Вакуоли

 

1. Что представляют собой вакуоли? Как они образуются?

Вакуоли – крупные пузырьки или полости, ограниченные мембраной от гиалоплазмы и заполненные преимущественно водным содержимым. Вакуоли характерны для клеток растений, грибов и многих протистов, они образуются из пузыревидных расширений ЭПС или из пузырьков комплекса Гольджи.

 

2. Какие вещества содержатся в клеточном соке вакуолей растительных клеток?

Клеточный сок представляет собой водный раствор различных неорганических и органических веществ. Химический состав и концентрация клеточного сока очень изменчивы и зависят от вида растения, органа, ткани и возраста клетки.

В клеточном соке вакуолей растительных клеток могут содержаться:

● Запасные вещества, которые временно выведены из обмена веществ и могут использоваться клеткой снова. Например, соли, углеводы (сахароза, глюкоза, фруктоза), карбоновые кислоты (яблочная, лимонная, щавелевая, уксусная), аминокислоты, белки.

● Конечные продукты обмена, которые выводятся в вакуоль и таким путём изолируются. Например, танины (дубильные вещества), алкалоиды, некоторые пигменты, оксалат кальция.

● Пигменты, самыми распространёнными из которых являются антоцианы, придающие клеточному соку пурпурный, красный, синий или фиолетовый цвета. Близкие к антоцианам флавоноиды окрашивают клеточный сок в жёлтые и кремовые оттенки.

● Биологически активные вещества, например, фитогормоны (регуляторы роста растений), фитонциды (вещества, убивающие или подавляющие рост микроорганизмов), ферменты…

 

3. Какие функции выполняют вакуоли в растительных клетках?

Основные функции вакуолей в клетках растений:

● Хранение и изоляция различных веществ (запасных, биологически активных, конечных продуктов обмена и др.).

● Обеспечение окраски лепестков, плодов, почек, листьев, корнеплодов.

● Регуляция водного баланса клетки, поддержание тургорного давления.

 

4. У каких организмов имеются сократительные вакуоли? Какова их функция?

Сократительные (пульсирующие) вакуоли характерны для одноклеточных пресноводных протистов. В их клетки путём осмоса непрерывно поступает вода, избыток которой накапливается в сократительных вакуолях. Пульсирующие вакуоли периодически сокращаются благодаря взаимодействию расположенных вокруг них микротрубочек и микрофиламентов. Вода выводится наружу через специальную выделительную пору и клетка сохраняет более или менее постоянный объём.

Таким образом, сократительные вакуоли выполняют в клетках функцию осморегуляции – поддерживают на определённом уровне содержание воды и концентрацию солей.

 

5. Чем пищеварительные вакуоли отличаются от других вакуолей клетки?

Пищеварительными вакуолями называют вторичные лизосомы в клетках гетеротрофных протистов. Они образуются путём слияния лизосом с фагоцитарными пузырьками, содержащими пищевые частицы. После переваривания пищи и поступления питательных веществ в гиалоплазму, непереваренные остатки выводятся из клетки путём экзоцитоза, а мембрана пищеварительной вакуоли сливается с плазмалеммой.

Таким образом, в отличие от других вакуолей, пищеварительные вакуоли являются не постоянными, а временными органоидами, служат для переваривания пищевых частиц и образуются путём слияния лизосом с фагоцитарными пузырьками.

 

6. Амёбу и эритроцит поместили в дистиллированную воду. Что произойдёт с каждой клеткой? Почему?

В отличие от дистиллированной воды цитоплазма амёбы и эритроцита содержит определённое количество солей и других растворённых веществ. Поэтому вода будет путём осмоса поступать в клетку амёбы и в эритроцит. Объём эритроцита увеличится, а затем он лопнет. Клетка амёбы будет сохранять более или менее постоянный объём благодаря интенсивной работе сократительной вакуоли.

 

7. Докажите справедливость утверждения: «Одномембранные органоиды клетки взаимосвязаны и образуют единую мембранную систему, каждый компонент которой специализирован на выполнении определенных функций».

Одномембранными органоидами являются эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и вакуоли. Каждый из этих органоидов представляет собой отсек (компартмент) или систему отсеков, обособленных от других компартментов и гиалоплазмы. В каждом органоиде содержатся или синтезируются определённые вещества, протекают специфические биохимические процессы.

Вместе с тем одномембранные органоиды взаимосвязаны транспортом веществ и способностью перехода мембран одних органоидов в мембраны других. Например, пузырьки, которые отделяются от ЭПС, сливаются с мембранами комплекса Гольджи. При этом вещества, синтезированные на мембранах ЭПС, поступают в комплекс Гольджи для накопления, модификации и последующего выведения из клетки. Лизосомы, содержащие пищеварительные ферменты, отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи. Вакуоли формируются из пузырьков комплекса Гольджи или пузыревидных расширений ЭПС. Всё это свидетельствует о специализации одномембранных органоидов по выполняемым функциям, а также об их тесной взаимосвязи.

 

8. У морских протистов сократительные вакуоли пульсируют очень редко или вообще отсутствуют. С чем это связано?

Основная функция сократительных вакуолей – выведение из клеток избытка воды. В морской воде содержание солей такое же, как в клетках протистов, либо выше. Поэтому вода не поступает в клетки морских протистов, а наоборот, может выходить из них путём осмоса (если содержание солей в клетке протиста ниже, чем в морской воде).

Дашков М.Л.

Сайт: dashkov.by

Вернуться к оглавлению

 

< Предыдущая   Следующая >

Сократительная вакуоль — Contractile vacuole

Сократительная вакуоль ( CV ) является суб-ячеистой структурой ( органеллы ) , участвующая в осморегуляции . Он встречается преимущественно в простейшими и одноклеточными водорослями . Это был ранее известен как пульсирующей или пульсирующей вакуоли

обзор

Сократительная вакуоль является специализированным типом вакуоли , который регулирует количество воды внутри клетки . В пресноводных средах концентрация от растворенных веществ является гипотонической , выше , чем снаружи клетки. В этих условиях, вода осмос заставляет воду накапливаться в клетке из внешней среды. Сократительная вакуоль действует как часть защитного механизма , который предотвращает клетку поглощать слишком много воды и , возможно , лизис (разрушените) в результате чрезмерного внутреннего давления.

Сократительная вакуоль, как предполагает его название, вытесняет воду из клетки путем заражения. Роста (сбор воды) и сжатие (вода изгнание) сократительной вакуоли являются периодическими. Один цикл занимает несколько секунд, в зависимости от вида и окружающей среды в осмолярности . Стадия , в которой вода поступает в CV, называется диастолой . Сокращение сократительной вакуоли и изгнание воды из клетки называются систолой .

Вода всегда течет первая из вне клетки в цитоплазму , и только затем перемещается из цитоплазмы в сократительной вакуоли для высылки. Виды , которые обладают сократительной вакуолью , как правило , всегда используют органеллы, даже при очень гипертонической (высокой концентрации растворенных веществ) сред, так как клетка стремится скорректировать свою цитоплазму , чтобы стать еще более гиперосмотическим , чем окружающая среда. Количество воды , изгнали из клетки и скорости сжатия связаны с осмолярности среды. В гиперосмотических средах, меньше воды будет исключена , и цикл сжатия будет больше.

Наиболее понятен сократительные вакуоли принадлежат к протистам парамеция , Amoeba , Dictyostelium и трипаносомы , и в меньшей степени зеленые водоросли Chlamydomonas . Не все виды , которые обладают сократительной вакуоли являются пресноводные организмы ; некоторые морские , почвенные микроорганизмы и паразиты также сократительную вакуоль. Сократительная вакуоль преобладающие видов , которые не имеют клеточную стенку , но есть исключения (особенно СЫатуйотопаз ) , которые действительно обладают клеточной стенкой. Через Evolution , сократительная вакуоль как правило , была потеряна в многоклеточных организмах, но она до сих пор существует в одноклеточный стадии нескольких многоклеточных грибов , а также в нескольких типах клеток в губках ( амебоциты , pinacocytes и choanocytes ).

Количество сократительных вакуолей в клетке варьирует в зависимости от вида . Амебы имеют один, Dictyostelium discoideum , Paramecium Aurelia и Chlamydomonas reinhardtii имеют два, и гигантские амебы, такие как Chaos carolinensis , много. Количество сократительных вакуолей у каждого вида в основном постоянное и, следовательно , используется для определения характеристик видов в систематике . Сократительная вакуоль имеет несколько структур , прикрепленных к ней в большинстве клеток, такие как мембранные складки, трубочки , водных путях и мелкие пузырьки . Эти структуры были названы в spongiome ; сократительная вакуоль вместе с spongiome иногда называют «сократительную вакуоль комплексов ( CVC ). По spongiome выполняет несколько функций в водном транспорте в сократительной вакуоль и в локализации и стыковках сократительной вакуоли внутри клетки.

Парамеция и амеба обладают большими сократительные вакуоли (средний диаметр от 13 до 45 мкм, соответственно), которые являются относительно комфортно , чтобы изолировать, манипулировать и анализа. Самые маленькие известные сократительные вакуоли принадлежат Chlamydomonas , с диаметром 1,5 мкм. В Paramecium , который имеет один из самых сложных сократительных вакуолей, вакуоль окружен несколькими каналами, которые абсорбируют воду путем осмоса из цитоплазмы. После того, как каналы наполняются водой, вода закачивается в вакуоли. Когда вакуоль заполнена, она выталкивает воду через поры в цитоплазму , которая может открываться и закрываться. Другие протисты, такие как Амеба , есть резюме , которые перемещаются к поверхности клетки при полных и претерпевают экзоцитоз . В Amoeba сократительные вакуоли собирают выделительные отходы, такие как аммиак , из внутриклеточной жидкости пути как диффузии и активного транспортом .

Расход воды в резюме

Dictyostelium discoideum (слизистая плесень) клетка проявляет заметную сократительную вакуоль на его левой стороне

Путь , в котором вода поступает в резюме было загадкой в течение многих лет, но несколько открытий , начиная с 1990 — х годов улучшилось понимание этого вопроса. Вода теоретически может пересекать мембрану CV осмоса, но только тогда , когда внутри CV является гиперосмотической (более высокой концентрация растворенного вещества) в цитоплазму. Открытие протонных насосов в CV мембране и прямое измерение концентрации ионов внутри CV с использованием микроэлектродов привели к следующей модели: накачка протонов либо в или из CV вызывает различные ионы , чтобы войти в CV. Например, некоторые протонные насосы работают как катиониты , в результате чего протон откачиваемой из CV и катион нагнетается в то же время в CV. В других случаях, протоны закачиваются в CV сопротивления анионов с ними ( карбонатом , например), чтобы сбалансировать рН . Этот поток ионов в CV приводит к увеличению CV осмолярности и в результате воды поступает в CV осмоса. Вода , как было показано , по крайней мере , некоторых видов ввести резюме через аквапоринов .

Acidocalcisomes были подразумевал работать вместе с сократительной вакуоли в ответ на осмотический стресс . Они были обнаружены в непосредственной близости от вакуоли в Trypanosoma Тгурапозоте и были показаны сплавить с вакуолью , когда клетки подвергались воздействию осмотического стресса. Предположительно acidocalcisomes опустошить их содержание ионов в сократительной вакуоли, тем самым увеличивая осмолярность вакуоли в.

Нерешенные вопросы

CV действительно не существует в высших организмах, но некоторые из его уникальных характеристик используются бывшим в своих собственных осморегуляторно механизмах. Поэтому Исследования по резюме может помочь нам понять, как осморегуляция работает во всех видах. Многие вопросы, касающиеся резюме остаются, по состоянию на 2010, нерешенный:

  • Сужение . Это не совсем известно , что заставляет CV мембрану сжиматься, и является ли это активный процесс , который стоит энергию или пассивный коллапс CV мембраны. Доказательства участия актина и миозина , известные сократительные белки , которые встречаются во многих клетках, являются неоднозначными.
  • Мембрана композиции . Хотя известно , что некоторые белки украшают CV мембрану (V-H + -ATPases, аквапоринов), полный список отсутствует. Состав самой мембраны и ее сходство с и отличием от других клеточных мембран также не ясен.
  • Содержание CV . Несколько исследований показали , концентрации ионов внутри некоторых из крупнейшего резюме , но не в самом маленьких (например, в важном модельном организме СЫатуйотопаз rheinhardii ). Причины и механизмы ионного обмена между CV и цитоплазмы не совсем ясны.

Рекомендации

отличия центральной вакуоли и ее функции или строение, что обеспечивает клеточный сок и его роль

Вакуоли представляют собой одномембранные клеточные органоиды, то есть другими словами являются одним из важных компонентов клетки, причем не любой клетки, а только клетки эукариотической, то есть такой, у которой в наличии ядро и мембрана (внешняя оболочка).

Впрочем, не все эукариотические клетки имеют вакуоли среди своих органоидов, в основном они встречаются в клетках растений и грибов. О том, какое строение вакуоли, и какую роль она осуществляет для нормальной работы клетки?

Что такое вакуоли и их роль

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолей

Образование и строение вакуоли

Все вакуоли образуются от провакуолей, которые в свою очередь появляются при рождении клетки в виде мембранных пузырьков. Так выглядят вакуоли в растительной и животной клетке. Внешне она представляет собой большой пузырек, который в зрелой клетке может занимать более половины всего объема (особенно в растительной клетке).

По краям вакуоль подобно клетке окружена защитной оболочкой – мембраной, называемой тонопластом. Внутри же вакуоли находится клеточный сок, представляющий собой концентрированный раствор из воды, минеральных солей, сахаров, органических кислот, кислорода, диоксида углерода, продуктов клеточного метаболизма и так далее.

Мембрана-тонопласт вакуоли местами проницаема, в частности через нее в вакуоль поступает вода, благодаря этому вакуоль начинает осуществлять давление на окружающую цитоплазму (это давление называют тургорным), как следствие цитоплазма прижимается к стенкам клетки. Такое давление, вызванное вакуолей, помогает клеткам растений оставаться жесткими и прямыми и в целом способствуют их росту.

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолей

Функции вакуоли в клетке

Вакуоли обеспечивают нормальную работу клетки и осуществляют целый ряд полезных функций:

  • Именно благодаря вакуолям осуществляется рост клетки, они способствуют ее удлинению за счет особого тургорного давления на стенки клетки. Как мы писали выше, тургорное давление вакуоли на клеточную стенку происходит вследствие заполнения вакуоли водой.
  • Вакуоли хранят важные минералы, питательные вещества, воду, необходимые клетке ферменты и растительные пигменты.
  • Вакуоли удаляют из клетки потенциально токсичные вещества, такие как тяжелые металлы и гербициды. Также внутренняя кислая среда вакуолей осуществляют расщепление крупных молекул, которые мешают нормальной работе клеток.

Вакуоль в растительной клетке

Дополнительно в клетках растений вакуоли осуществляют такие функции как:

  • Защиту, у некоторых растений именно вакуоли выделяют особые химические вещества, которые являются ядовитыми либо попросту неприятными по запаху для некоторых животных. Таким образом, растения защищают себя.
  • Также у многих растений именно вакуоли ответственны за прорастание семян. В вакуолях хранятся важные белки, углеводы и жиры, необходимые для роста семян. По сути вакуоли являются источником питательных веществ для семян на время их прорастания.

Источник: https://www.poznavayka.org/biologiya/vakuoli/

Сравнение строения животной и растительной клетки. Основные сходства и различия

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолей

Клетка – это структурная и функциональная единица живого организма, которая несет генетическую информацию, обеспечивает обменные процессы, способна к регенерации и самовоспроизведению.

Есть одноклеточные особи и развитые многоклеточные животные и растения. Их жизнедеятельность обеспечивается работой органов, которые построены из разных тканей. Ткань, в свою очередь, представлена совокупностью клеток схожих по строению и выполняемым функциям.

Клетки разных организмов имеют свои характерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным.

Органеллы свойственные всем типам клеток

Ядро – один из важных компонентов клетки, содержит генетическую информацию и обеспечивает передачу ее потомкам. Окружено двойной мембраной, что изолирует его от цитоплазмы.

Цитоплазма – вязкая прозрачная среда, заполняющая клетку. В цитоплазме размещены все органоиды. Цитоплазма состоит из системы микротрубочек, которая обеспечивает четкое перемещение всех органелл. А также контролирует транспорт синтезированных веществ.

Клеточная мембрана – оболочка, которая отделяет клетку от внешней среды, обеспечивает транспорт веществ в клетку и выведение продуктов синтеза или жизнедеятельности.

Эндоплазматическая сеть – мембранная органелла, состоит из цистерн и канальцев, на поверхности которых происходит синтез рибосом (гранулярная ЭПС). Места, где нет рибосом, образуют гладкий эндоплазматический ретикулум. Гранулярная и агранулярная сеть не отграничены, а переходят друг в друга и соединяются с оболочкой ядра.

Комплекс Гольджи – стопка цистерн, сплюснутых в центре и расширенных на периферии. Предназначен для завершения синтеза белков и дальнейшего транспорта их из клетки, вместе с ЭПС образует лизосомы.

Митохондрии – двухмембранные органоиды, внутренняя мембрана формирует выступы внутрь клетки – кристы. Отвечают за синтез АТФ, энергетический обмен. Выполняет дыхательную функцию (поглощая кислород и выделяя СО2).

Рибосомы – отвечают за синтез белка, в их структуре выделяют малую и большую субъединицы.

Лизосомы – осуществляют внутриклеточное переваривание, за счет содержания гидролитических ферментов. Расщепляют захваченные чужеродные вещества.

Как в растительных, так и животных клетках есть, помимо органелл, непостоянные структуры — включения. Они появляются при повышении обменных процессов в клетке. Они выполняют питательную функцию и содержат:

  • Зерна крахмала в растениях, и гликоген — в животных;
  • белки;
  • липиды – высокоэнергетические соединения, обладают большей ценностью, чем углеводы и белки.

Есть включения, не играющие роли в энергетическом обмене, они содержат продукты жизнедеятельности клетки. В железистых клетках животных включения накапливают секрет.

Органеллы свойственные только растительной клетке

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолейКлетки животных в отличие от клеток растений не содержат вакуолей, пластид, клеточной стенки. Клеточная стенка формируется из клеточной пластинки, образуя первичную и вторичную клеточную оболочки.

Первичная клеточная стенка встречается в недифференцированных клетках. В ходе созревания между мембраной и первичной клеточной стенкой закладывается вторичная оболочка. По своему строению она сходна с первичной, только имеет больше целлюлозы и меньшее количество воды.

Вторичная клеточная стенка оснащена множеством пор. Пора – это место, где между первичной оболочкой и мембраной отсутствует вторичная стенка. Поры размещены попарно в смежных клетках. Размещенные рядом клетки связываются друг с другом плазмодесмой – это канал, представляющий собой тяж цитоплазмы, выстланный плазмолеммой. Через него клетки обмениваются синтезированными продуктами.

Функции клеточной стенки:

  1. Поддержание тургора клетки.
  2. Придает форму клеткам, выполняя роль скелета.
  3. Накапливает питательные продукты.
  4. Защищает от внешнего воздействия.

Вакуоли – органеллы, наполненные клеточным соком, участвуют в переваривании органических веществ (сходны с лизосомами животной клетки). Образуются при помощи совместной работы ЭПС и комплекса Гольджи. Сначала формируется и функционирует несколько вакуолей, во время старения клетки они сливаются в одну центральную вакуоль.

Пластиды – автономные двухмембранные органеллы, внутренняя оболочка имеет выросты – ламеллы. Все пластиды делят на три типа:

  • Лейкопласты – безпигментные образования, способны запасать крахмал, белки, липиды;
  • хлоропласты – зеленные пластиды, содержат пигмент хлорофилл, способны к фотосинтезу;
  • хромопласты – кристаллы оранжевого цвета, из-за наличия пигмента каротина.

Органеллы свойственные только животной клетке

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолейОтличие растительной клетки от животной заключается в отсутствии в ней центриоли, трехслойной мембраны. Центриоли – парные органеллы, расположены вблизи ядра. Принимают участие в формировании веретена деления и способствуют равномерному расхождению хромосом к разным полюсам клетки.

Плазматическая мембрана — для клеток животных характерна трехслойная, прочная мембрана, построена из липидов протеинов.

Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

СвойстваРастительная клеткаЖивотная клетка
Строение органеллМембранное
ЯдроСформированное, с набором хромосом
ДелениеРазмножение соматических клеток, путем митоза
ОрганоидыСходный набор органелл
Клеточная стенка+
Пластиды+
Центриоли+
Тип питанияАвтотрофныйГетеротрофный
Энергетический синтезС помощью митохондрий и хлоропластовТолько с помощью митохондрий
МетаболизмПреимущество анаболизма над катоболизмомКатаболизм превышает синтез веществ
ВключенияПитательные вещества (крахмал), солиГликоген, белки, липиды, углеводы, соли
РесничкиКрайне редкоЕсть

Растительные клетки благодаря хлоропластам осуществляют процессы фотосинтеза – преобразуют энергию солнца в органические вещества, животные клетки на это не способны.

Митотическое деление растения идет преимущественно в меристеме, характеризуется наличием дополнительного этапа – препрофазы, в организме животных митоз присущ всем клеткам. Размеры отдельных растительных клеток (около 50мкм) превышают размеры животных клеток (примерно 20мкм).

Взаимосвязь между клетками растений осуществляется за счет плазмодесмы, животных – при помощи десмосом. Вакуоли растительной клетки занимают большую часть ее объёма, в животных – это мелкие образования в небольших количествах. Клеточная стенка растений построена из целлюлозы и пектина, у животных мембрана состоит из фосфолипидов.

Растения не способны активно передвигаться, поэтому приспособились автотрофному способу питания, синтезируя самостоятельно все необходимые питательные вещества из неорганических соединений. Животные – гетеротрофы и используют экзогенные органические вещества.

Сходство в структуре и функциональных возможностях растительных и животных клеток указывает на единство их происхождения и принадлежности к эукариотам. Их отличительные черты обусловлены различным способом жизни и питания.

Источник: https://animals-world.ru/otlichie-zhivotnoj-kletki-ot-rastitelnoj/

Вакуоль — Особенности строения и функции вакуоля

Вакуоль — это центральный компонент, входящий в живую клетку и выполняющий некоторые жизненно необходимые функции. Ее строение отличается от других структур клетки, внутри вакуоли имеется свободное пространство и ее мембрана имеет проницаемую структуру.

Внутри вакуоль заполнена определенным водным раствором (так называемый клеточный сок), содержащий необходимые питательные вещества или продукты жизнедеятельности, такие как пигменты, которые окрашивают в разные цвета ягоды, цветы и другие органы растений, минеральные соли, различные сахара или отходы жизнедеятельности.

Разновидности

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолей

Данные органоиды относятся к одномембранным структурам клеток. Некоторые структуры постоянны, а другие появляются для каких-либо функций. Возникают они в следствие распространения пузырьков аппарата Гольджи и эндоплазматической сети.

Существует три вида органелл:

  1. пищеварительные — это непостоянные компоненты, возникающие тогда, когда одноклеточные животные (или те организмы которые питаются с помощью фагоцитоза или пиноцитоза) захватывают пищу. Они заглатывают, переваривают пищу и усваивают питательные вещества. Этот органоид можно сравнить с желудком человека, он точно также переваривает захваченные микробы или водоросли;
  2. сократительные представляет собой сеть каналов и выполняет функцию поглощения необходимой жидкости и выведения ненужной воды. Некоторые ученые предполагают, что эта органелла участвует в дыхании;
  3. в клетке растений — это небольшие одномембранные структуры, заполненные клеточным соком. В молодых растительных клетках их может быть более трех штук. Основная роль вакуоли в растительной клетки — это запас питательных веществ и выведение ненужных и вредных компонентов наружу.

Смотря, на строение и устройство они могут запасать питательные вещества, растворять их или удалять из клетки.

Основные функции

Вакуоль у эукариот: состав растительных и животных клеток, строение и функции, типы вакуолей

Функции вакуоли разнообразны:

  1. В некоторых растительных органоидах откладываются остатки жизнедеятельности, после из них образуются вещества, которые способны выделять фермент. Вот эти вещества отпугивают животных, которые питаются травой (они имеют горький или вяжущий привкус). Ярким примером служит растение одуванчик или молочай, если мы оторвем листик, то увидим белое молочко — это и есть содержимое вакуолей.
  2. С помощью полупроницательной мембраны она может поглощать в себя воду, в результате этого повышается внутреннее давление в клетке. Это очень важно во время роста и для водного баланса растения.
  3. В некоторых вакуолях находятся пигменты, которые собственно и окрашивают цветы, плоды и листья в разноцветные цвета. Яркая расцветка для цветов очень важна, так как насекомые в первую очередь опыляют яркие и большие цветы.
  4. В растениях эти компоненты участвуют в аутолизе — это значит, что клетки занимаются самоперевариванием.
  5. Некоторые из этих компонентов выполняют функцию определенных резервуаров, которые запасают необходимые питательные вещества. Такие, как сахароза, различные белки, органические кислоты, минеральные соли и многие другие вещества.

Итак, мы выяснили, что основные функции — это хранение необходимых питательных веществ, секреция, аутолиз и выделение. Они находятся не только в растительных, но и в животных клетках. Различают постоянные и непостоянные вакуоли.

Источник: https://GemoParazit.ru/raznoe/funktsii-vakuolya

Особенности и функции вакуоли в растительных клетках

Вакуоль — это клеточная органелла, встречающаяся в ряде различных типов клеток. Она представляют собой заполненные жидкостью закрытые структуры, отделенную от цитоплазмы одной мембраной.

Вакуоли встречаются в основном в растительных клетках и грибах. Однако некоторые протисты, клетки животных и бактерии также содержат эти органеллы. Вакуоль отвечают за широкий спектр важных функций в клетке, включая хранение питательных веществ, детоксикацию и экспорт отходов.

Вакуоль в клетках растений

Вакуоль в растительной клетке окружена одной мембраной, называемой тонопластом. Она образуется, когда везикулы, высвобождаемые эндоплазматическим ретикулумом и комплексом Гольджи, сливаются вместе.

Недавно развившиеся растительные клетки обычно содержат несколько небольших вакуолей. По мере созревания клетки крупная центральная вакуоль образуется из слияния меньших вакуолей. Центральная вакуоль может занимать до 90% объема клетки.

Функция вакуоли

Вакуоли в клетках растений выполняют ряд важных функций, включая:

  • Тургорное давление — сила, воздействующая на клеточную стенку, так как содержимое клетки подталкивает плазматическую мембрану к стенке клетки. Вода, заполняющая центральную вакуолью, оказывает давление на клеточную стенку, чтобы помочь растительным структурам оставаться жесткими и прямыми.
  • Рост — центральные вакуоли помогают в удлинении клеток, поглощая воду и оказывают давление тургора на клеточную стенку. Росту способствует высвобождение определенных белков, которые снижают жесткость клеточной стенки.
  • Хранение — вакуоли хранят важные минералы, воду, питательные вещества, ионы, отходы, небольшие молекулы, ферменты и растительные пигменты.
  • Деградация молекул — внутренняя кислая среда вакуолей способствует деградации более крупных молекул, направляемых в вакуоль для разрушения. Тонопласт помогает создать эту кислую среду путем переноса ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль. Среда с низким рН активирует ферменты, которые разрушают биологические полимеры.
  • Детоксикация — вакуоли удаляют потенциально токсичные вещества из цитозоля, такие как избыточные тяжелые металлы и гербициды.
  • Защита — некоторые вакуоли хранят и выделяют химические вещества, которые являются ядовитыми или неприятными для защиты растений от животных.
  • Прорастание семян — вакуоли являются источником питательных веществ для семян во время прорастания. Они хранят важные углеводы, белки и жиры, необходимые для роста.

Вакуоли клеток растений функционируют аналогично лизосомам в клетках животных. Лизосомы являются мембранными мешочками ферментов, которые переваривают клеточные макромолекулы.

Вакуоли и лизосомы также участвуют в запрограммированной гибели клеток, которая в растениях происходит посредством процесса, называемого автолизом. Автолиз растений — это естественный процесс, при котором растительная клетка разрушается своими ферментами.

В упорядоченной серии событий вакуумирующий тонопласт разрывается, высвобождая свое содержимого в цитоплазму клетки. Пищеварительные ферменты из вакуоли затем разрушают всю клетку.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/osobennosti-i-funkcii-vakuoli-v-rastitelnyh-kletkah

Вакуоли

Вакуоли — это одномембранные органоиды эукариотических клеток. При этом их содержат не все клетки эукариот. Функции вакуолей разнообразны. В основном сводятся к секреции, хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз, поддержанию тургорного давления. Формируются путем слияния провакуолей, которые образуют ЭПС и комплекс Гольджи.

В животных клетках имеются небольшие вакуоли: фазоцитозные, пищеварительные и др. Сократительные вакуоли регулируют осмотическое давление, вывод продуктов распада. В растительных клетках обычно имеется одна большая центральная вакуоль.

Центральная вакуоль

Центральная вакуоль занимает более половины объема зрелых клеток, особенно в паренхиме и колленхиме. Основные функции – запас воды, накопление ионов, поддержание тургора.

Мембрана вакуоли называется тонопластом, а внутреннее содержимое — клеточным соком. Он представляет собой концентрированный раствор. Состав клеточного сока: вода, минеральные соли, сахара, танины, органические кислоты, кислород, диоксид углерода, пигменты антоцианы, продукты клеточного метаболизма и др.

Тонопласт избирательно проницаем. Через него в вакуоль поступает вода. Возникает тургорное давление, и цитоплазма прижимается к клеточной стенке. За счет такого осмотического поглощения воды клетка растягивается во время роста.

Ряд содержащихся в клеточном соке антоцианов придают разноцветную окраску цветкам и плодам. Так вакуоль выполняет функцию привлечения насекомых-опылителей и животных-распространителей плодов и семян. Совместно с каратиноидами антоцианы придают окраску осенней листве, когда разрушается хлорофилл.

Центральная вакуоль может содержать гидролитические ферменты, что позволяет ей выполнять функцию лизосом. После гибели клетки ферменты попадают в цитоплазму, и происходит автолиз.

В вакуолях накапливаются такие отходы жизнедеятельности как кристаллы оксалата кальция. Среди вторичных продуктов метаболизма — алкалоиды, которые предположительно выполняют защитную функцию наряду с танинами, препятствуя поеданию животными.

У некоторых растений в клеточном соке накапливается млечный сок, представляющий собой беловатую эмульсию. У ряда растений есть клетки, которые его экскретируют.

В центральных вакуолях также запасаются питательные вещества (сахароза, инулин), которые используются при необходимости, как и содержащиеся здесь минеральные соли.

Источник: https://biology.su/cytology/vacuole

Список основных функций Vacuole

Список основных функций Vacuole

Понравилось? Поделись!

Vacuole Function

Вакуоль — важный компонент клеток растений, грибов и животных. Основная задача вакуолей — поддерживать тургорное давление в клетках. Ниже перечислены различные функции вакуолей.

Быстрый факт!

Известно, что вакуоли растительных клеток достигают больших размеров. Эти вакуоли могут покрывать до 95% клеточного пространства.Обычно эти вакуоли занимают 80% клеточного пространства.

Хотели бы вы написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Вакуоль — важная органелла, присутствующая в клетках растений, животных, протистов, грибов и бактерий. Помимо воды, вакуоли также содержат различные виды органических / неорганических молекул, твердых материалов и ферментов. Вакуоли — это везикулы большого размера.Множественные мембранные везикулы объединяются, образуя вакуоли; поэтому они крупнее других клеточных органелл. Вакуоли играют важную роль в бесперебойном функционировании различных процессов клеток растений и простейших. Роль вакуолей в клетках животных и бактерий не так велика, как в клетках растений и простейших.

Функции Vacuole

Plant Cell

Vacuole считается «хранилищем» клеток.Наряду с ядром вакуоль является одной из важных органелл клетки. Ниже перечислены различные функции, выполняемые вакуолью.

  • Продукты жизнедеятельности, образующиеся в клетках, накапливаются в вакуолях. Таким образом, вакуоли защищают другие органеллы клетки от вредного воздействия отходов.
  • Поддержание нужного уровня pH — одна из важных функций вакуолей. Вакуоли помогают поддерживать кислый внутренний pH в клетках. Помимо поддержания pH клетки, вакуоли также поддерживают тургор и гидростатическое давление.
  • Токсины, вырабатываемые в клетках, могут нанести вред / нарушить здоровье клеток. Вакуоли выполняют важную работу по изоляции их от остальных компонентов клетки.
  • Вакуоли играют важную роль в процессе аутофагии — процессе, в котором происходит разрушение компонентов клетки. Аутофагия — это катаболический процесс, при котором компоненты, которые больше не нужны клетке, подвергаются деградации. В процессе аутофагии вакуоли поддерживают баланс между биогенезом и деградацией веществ в клетках.
  • Вакуоли
  • , как известно, защищают клетки от определенных бактерий. Уничтожение бактерий, атакующих клетки, — важная функция, выполняемая вакуолями.
  • Пищевые вакуоли амебы выполняют важную функцию пищеварения.

Роль вакуолей в клетках животных не так важна, как в клетках растений. Ниже перечислены функции, которые вакуоли выполняют в разных типах клеток.

Функция сократительной вакуоли

Обычно сократительные вакуоли встречаются у пресноводных организмов.Такие многоклеточные животные, как гидра и губки, обладают сократительными вакуолями. Эти вакуоли регулярно расширяются и сжимаются. Вода, которая поступает в клетки пресноводных организмов с пищей и осмосом, удаляется сократительными вакуолями.

Функция вакуолей в растительных клетках

Вакуоли растительных клеток больше, чем в клетках животных. Центральная вакуоль, присутствующая в растительных клетках, является одной из важных клеточных органелл. Центральная вакуоль, окруженная тонопластом, поддерживает клетки, составляющие листья и другие мягкие части растений.Известно, что растворенные вещества, присутствующие в вакуолях, поглощают воду. Когда вода попадает в вакуоли, клетки раздуваются; позволяет мягким частям растений (например, листьям) сохранять форму и упругость. Таким образом, поддержание клетки в надлежащей форме — основная функция вакуолей.

… Грибковые клетки

Роль, которую вакуоли играют в клетках грибов, очень похожа на роль в клетках растений. Количество вакуолей в клетках грибов может быть больше единицы. Эти вакуоли играют важную роль в таких процессах, как гомеостаз клеточного pH, хранение аминокислот, осморегуляция и т. Д.

… Клетки для животных

В клетках животных вакуоли играют подчиненную роль в процессах эндоцитоза и экзоцитоза. При экзоцитозе белки и липиды удаляются из клеток. Вакуоли не играют прямой роли в экструзии липидов и белков; однако они действуют как контейнеры для липидов и белков. Процесс эндоцитоза прямо противоположен экзоцитозу.

Поддержание тургорного давления и pH в клетках — важные функции вакуолей. Принимая во внимание эти и другие упомянутые выше функции, можно сказать, что вакуоль играет важную роль в функционировании растительных клеток.

Paramecium Paramecium

Похожие сообщения

  • Функции плазматической мембраны

    Помимо удержания содержимого клетки, плазматическая мембрана выполняет различные важные функции в регуляции клетки. В этой статье BiologyWise объясняется, что такое плазматическая мембрана, а также ее…

  • Функции митохондрий

    Митохондрии — вторая по величине органелла в клетке.Давайте разберемся с функциями митохондрий с помощью этой статьи.

  • Функции везикул

    Функции везикул включают транспортировку веществ внутри клетки и фагоцитизацию вредных материалов в клетке. В этой статье BiologyWise подробно рассказывается о жизненно важных функциях, которые выполняют разные везикулы.

Получайте обновления прямо на ваш почтовый ящик
Подпишитесь, чтобы получать самые свежие и лучшие статьи с нашего сайта автоматически каждую неделю (плюс-минус)… прямо в ваш почтовый ящик. ,

Что такое вакуоль? Понимание 4 основных функций

Что такое вакуоль и для чего она нужна? Вакуоль — это структура, обнаруженная в клетках животных, растений, бактерий, протистов и грибов. Это одна из крупнейших органелл, обнаруженных в клетках, и имеет форму большого мешка. Вакуоли имеют простую структуру: они окружены тонкой мембраной и заполнены жидкостью и любыми молекулами, которые они принимают. Они похожи на везикулы, другую органеллу, потому что оба представляют собой мембранные мешочки, но вакуоли значительно больше, чем везикулы, и имеют образуется, когда несколько пузырьков сливаются вместе.

Четыре основные функции вакуолей

Что делает вакуоль? Основная функция вакуолей — удерживать различные вещества и молекулы; они в основном действуют как единица хранения ячейки. Ниже приведены некоторые ключевые функции вакуолей, многие из которых связаны с хранением материалов, которые понадобятся ячейке позже или которые могут повредить ячейку и поэтому должны быть удалены:

  • Удалять и хранить отходы, образующиеся во время аутофагии (когда часть клетки разрушается из-за возраста или повреждения)

  • Удалите и храните вредные посторонние продукты, чтобы они не повредили ячейку

  • Накопительная вода

  • Хранение питательных веществ, таких как липиды, белки и углеводы

Однако точные функции вакуоли зависят от типа клетки.

.Вакуоли

— определение, структура, типы, функции и схема

На главную »Клеточная биология» Вакуоли — определение, структура, типы, функции и схема


Вакуоли Определение

  • Вакуоль — это мембраносвязанная органелла, которая присутствует во всех клетках растений и грибов, а также в некоторых клетках протистов, животных и бактерий.
  • Самый заметный отсек в большинстве растительных клеток — очень большая заполненная жидкостью вакуоль.Большие вакуоли также обнаружены у трех родов нитчатых серных бактерий: Thioploca , Beggiatoa, и Thiomargarita .
  • Однако функция и значение вакуолей сильно различаются в зависимости от типа клетки, имеющей гораздо большее значение в клетках растений, грибов и некоторых простейших, чем у животных и бактерий.
  • В одной ячейке может быть несколько вакуолей. Каждая вакуоль отделена от цитоплазмы единой мембраной, называемой тонопластом.
  • Обычно они занимают более 30 процентов объема ячейки; но это может варьироваться от 5 до 90 процентов, в зависимости от типа ячейки.

Vacuoles- Structure, Types and Functions

Рисунок: Схема вакуолей

Структура вакуолей

  • Обычно они не имеют основной формы или размера; его структура меняется в зависимости от требований клетки.
  • В незрелых и активно делящихся растительных клетках вакуоли довольно мелкие.Эти вакуоли возникают первоначально в молодых делящихся клетках, вероятно, в результате прогрессирующего слияния пузырьков, происходящих из аппарата Гольджи.
  • Вакуоль окружена мембраной, называемой тонопластом или вакуолярной мембраной, и заполнена клеточным соком.
  • Тонопласт — это цитоплазматическая мембрана, окружающая вакуоль, отделяющая содержимое вакуоля от цитоплазмы клетки. Как мембрана, он в основном участвует в регулировании движения ионов вокруг клетки и изоляции материалов, которые могут быть вредными или представлять угрозу для клетки.
  • Вакуоли структурно и функционально родственны лизосомам в клетках животных и могут содержать широкий спектр гидролитических ферментов. Кроме того, они обычно содержат в своем клеточном соке сахара, соли, кислоты и азотистые соединения, такие как алкалоиды и антоциановые пигменты.
  • pH вакуолей растений может достигать 9-10 из-за большого количества щелочных веществ или всего 3 из-за накопления большого количества кислот (например, лимонной, щавелевой и винной кислот).

Типы

Вакуоли для сока:

  • Имеет ряд транспортных систем для перемещения различных веществ. В клетках животных и молодых растениях встречается ряд небольших вакуолей сока. В зрелых растительных клетках маленькие вакуоли сливаются в одну большую центральную вакуоль, которая занимает до 90% объема клетки.
  • Большая центральная вакуоль расширяет цитоплазму в виде тонкого периферического слоя.
  • Это устройство, облегчающее быстрый обмен между цитоплазмой и окружающей средой. Жидкость, присутствующая в вакуолях сока, часто называется соком или вакуолярным соком.

Сократительные вакуоли:

  • Они встречаются в некоторых клетках протистана и водорослей, встречающихся в основном в пресной воде.
  • Сократительная вакуоль имеет очень растяжимую и гибкую мембрану. Он также подключен к нескольким каналам питания (например, Paramecium). Питательные каналы получают воду с отходами из окружающей цитоплазмы или без них.Их вливают в сократительную вакуоль.
  • Вакуоль набухает. Процесс называется диастолой. Набухшая сократительная вакуоль вступает в контакт с плазматической мембраной и разрушается. Коллапс называется систолой. Это выбрасывает содержимое вакуоля наружу.
  • Сократительные вакуоли участвуют в осморегуляции и экскреции.

Пищевые пылесосы:

  • Они встречаются в клетках простейших простейших, некоторых низших животных и фагоцитах высших животных.
  • Пищевая вакуоль образуется в результате слияния фагосомы и лизосомы. Пищевая вакуоль содержит пищеварительные ферменты, с помощью которых перевариваются питательные вещества. Переваренные материалы попадают в окружающую цитоплазму.

Воздушные вакуоли (псевдовакуоли, газовые вакуоли):

  • О них сообщалось только у прокариот.
  • Воздушная вакуоль не является единым целым и не окружена общей мембраной. Он состоит из ряда более мелких субмикроскопических пузырьков.Каждый пузырек окружен белковой мембраной и содержит метаболические газы.
  • Воздушные вакуоли не только удерживают газы, но и обеспечивают плавучесть, механическую прочность и защиту от вредных излучений.

Функции

Вакуоль для растений выполняет множество функций. В одной и той же клетке также часто присутствуют разные вакуоли с разными функциями.

  • Вакуоли растений могут хранить многие типы молекул. Он может действовать как органелла хранения как питательных веществ, так и отходов.
  • Некоторые продукты, хранящиеся в вакуолях, имеют метаболическую функцию. Например, суккуленты открывают устьица и поглощают углекислый газ ночью (когда потери на транспирацию меньше, чем днем) и превращают его в яблочную кислоту. Эта кислота хранится в вакуолях до следующего дня, когда световая энергия может быть использована для преобразования ее в сахар при закрытых устьицах.
  • В частности, они могут связывать вещества, потенциально опасные для растительной клетки, если они присутствуют в большом количестве в цитоплазме.
  • Вакуоль выполняет важную гомеостатическую функцию в растительных клетках, которые подвержены большим изменениям в окружающей их среде. Например, когда pH окружающей среды падает, поток H + в цитоплазму сдерживается усиленным транспортом H + в вакуоль.
  • Многие растительные клетки поддерживают тургорное давление на удивительно постоянном уровне перед лицом значительных изменений тонуса жидкостей в их непосредственном окружении за счет изменения соматического давления цитоплазмы и вакуоли — отчасти за счет контролируемого разрушения и ресинтеза полимеров, таких как полифосфат. в вакуоли и частично путем изменения
  • Увеличиваясь в размере, вакуоли позволяют прорастающему растению или его органам (например, листьям) расти очень быстро и расходовать в основном только воду.
  • В семенах хранящиеся белки, необходимые для прорастания, хранятся в «белковых телах», которые представляют собой модифицированные вакуоли.

В других ячейках

  • В клетках грибов они участвуют во многих процессах, включая гомеостаз клеточного pH и концентрации ионов, осморегуляцию, накопление аминокислот и полифосфатов, а также процессы разложения.
  • В клетках животных вакуоли выполняют в основном второстепенные роли, помогая в более крупных процессах экзоцитоза и эндоцитоза.

Список литературы

  1. Verma, P. S., & Agrawal, V. K. (2006). Клеточная биология, генетика, молекулярная биология, эволюция и экология (1-е изд.). С.Чанд и компания ООО
  2. Альбертс, Б. (2004). Существенная клеточная биология. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: научный паб Garland.
  3. Кар, Д.К. и хальдер, С. (2015). Клеточная биология, генетика и молекулярная биология. Колката, Новое центральное книжное агентство
  4. Альбертс, Брюс, Джонсон, Александр, Льюис, Джулиан, Рафф, Мартин, Робертс, Кейт и Уолтер, Питер (2008).Молекулярная биология клетки (пятое издание), (Garland Science, Нью-Йорк), стр. 781
  5. http://www.biology4kids.com/files/cell_vacuole.html
  6. http://www.biologydiscussion.com/cell/vacuoles-in-cytoplasm-4-types-organelles/70424
  7. https://quatr.us/biology/vacuole-cell-biology.htm

Вакуоли — определение, структура, типы, функции и схема


Категории Клеточная биология Теги Воздушные вакуоли, Сократительные вакуоли, Пищевые вакуоли, Вакуоли сока, Вакуоли, Функции вакуолей, Структура вакуолей, Типы вакуолей Сообщение навигации ,

Сократительная вакуоль

Protist Paramecium aurelia с сократительными вакуолями

Сократительная вакуоль (сокращение: CV ) — субклеточная структура (органелла), участвующая в осморегуляции. Он находится преимущественно в простейших и одноклеточных водорослях. Ранее она была известна как пульсирующая или пульсирующая вакуоль .

Обзор

CV откачивает лишнюю воду из ячейки. В пресноводных средах концентрация растворенных веществ внутри клетки выше, чем вне клетки (т.е.е., среда гипотоническая или гипоосмотическая). В этих условиях вода поступает из окружающей среды в клетку путем осмоса. CV служит защитным механизмом, который предотвращает поглощение клеткой слишком большого количества воды и возможный взрыв. Сократительную вакуоль не следует путать с вакуолью, другой органеллой, гораздо более распространенной, чем CV.

CV, как следует из названия, выталкивает воду из клетки, сокращаясь. Рост (скопление воды) и сокращение (вытеснение воды) ЦВ периодичны.Один цикл занимает несколько секунд, в зависимости от вида и осмолярности окружающей среды. Стадия, на которой вода поступает в ЦВ, называется диастолой . Сокращение ЦВ и вытеснение воды из клетки называется систолой .

Вода всегда сначала течет извне клетки в цитоплазму, а только потом из цитоплазмы в ЦВ. Виды, обладающие CV, всегда используют его, даже в очень гипертонической (высокая концентрация растворенных веществ) средах, поскольку клетка имеет тенденцию корректировать свою цитоплазму, чтобы стать еще более гиперосмотической, чем среда.Количество воды, вытесняемой из клетки, и скорость сокращения связаны с осмолярностью окружающей среды. В гиперосмотической среде будет вытеснено меньше воды и цикл сокращения будет длиннее.

Наиболее изученные CV принадлежат протистам Paramecium , Amoeba , Dictyostelium и Trypanosoma и, в меньшей степени, зеленой водоросли Chlamydomonas . Не все виды, обладающие CV, являются пресноводными организмами; некоторые морские и даже почвенные микроорганизмы также имеют CV.CV преобладает у видов, не имеющих клеточной стенки, но есть исключения (особенно Chlamydomonas ). Эволюционно CV в основном элиминировался у многоклеточных организмов, но он все еще существует на одноклеточной стадии у нескольких многоклеточных грибов, а также в некоторых типах клеток губок (амебоциты, пинакоциты и хоаноциты). [1]

Количество CV на ячейку варьируется в зависимости от вида. Amoeba имеет один, Dictyostelium discoideum , Paramecium aurelia и Chlamydomonas reinhardtii их два, а гигантские амебы, такие как Chaos carolinensis , их много.Число CV у каждого вида в основном постоянно, и поэтому используется для характеристики видов в систематике. CV имеет несколько структур, прикрепленных к нему в большинстве клеток, таких как мембранные складки, канальцы, водные пути и маленькие пузырьки. Эти структуры широко известны как спонгиом ; CV вместе со спонгиомом иногда называют комплексом сократительной вакуоли ( CVC ). Спонгиом выполняет несколько функций по транспортировке воды в ЦВ, а также по локализации и стыковке ЦВ внутри клетки.

Paramecium и Amoeba обладают большими CV (средний диаметр 13 и 45 мкм соответственно), которые относительно удобны для выделения, манипулирования и анализа. Наименьшие из известных CV относятся к Chlamydomonas с диаметром 1,5 мкм. В Paramecium , который предположительно имеет наиболее сложную и высоко развитую ЦВ, вакуоль окружена несколькими каналами, которые поглощают воду из цитоплазмы путем осмоса. После того, как каналы наполнятся водой, вода закачивается в вакуоль.Когда вакуоль заполнена, она выталкивает воду через поры в цитоплазме, которые можно открывать и закрывать. [2] Другие протисты, такие как Amoeba , имеют CV, которые перемещаются на поверхность клетки при заполнении и подвергаются экзоцитозу. Сократительные вакуоли амебы собирают экскреторные отходы, такие как аммиак, из внутриклеточной жидкости путем диффузии и активного транспорта.

Подача воды в CV

Клетка Dictyostelium discoideum (слизистая плесень) с заметной сократительной вакуолью на левой стороне

Путь попадания воды в CV долгие годы оставался загадкой, но несколько открытий, сделанных с 1990-х годов, улучшили понимание этой проблемы.Теоретически вода может пересекать мембрану ЦВ посредством осмоса, но только если внутренняя часть ЦВ гиперосмотична (более высокая концентрация растворенного вещества) по отношению к цитоплазме. Открытие протонных насосов в CV-мембране [3] и прямое измерение концентраций ионов внутри CV с помощью микроэлектродов [4] привело к следующей модели: перекачка протонов в CV или из CV вызывает различные ионы для входа в ЦВ. Например, некоторые протонные насосы работают как катиониты, при этом протон откачивается из CV, а катион одновременно закачивается в CV.В других случаях протоны, накачанные в CV, увлекают за собой анионы (например, карбонат), чтобы сбалансировать pH. Этот поток ионов в CV вызывает увеличение осмолярности CV, и в результате вода попадает в CV за счет осмоса. По крайней мере, у некоторых видов было показано, что вода попадает в CV через аквапорины. [5]

Предполагается, что

ацидокальцисомы работают вместе с сократительной вакуолью в ответ на осмотический стресс. Они были обнаружены вблизи вакуоли в Trypanosoma cruzi , и было показано, что они сливаются с вакуолью, когда клетки подвергаются осмотическому стрессу.Предположительно ацидокальцисомы выводят свое ионное содержимое в сократительную вакуоль, тем самым увеличивая осмолярность вакуоли. [6]

Нерешенные вопросы

CV действительно не существует у высших организмов, но некоторые из его уникальных характеристик используются первыми в их собственных осморегуляторных механизмах. Таким образом, исследование CV может помочь нам понять, как осморегуляция работает у всех видов. Многие вопросы, касающиеся резюме, остаются нерешенными по состоянию на 2010 год:

  • Сокращение .Не до конца известно, что вызывает сокращение CV и является ли это активным процессом, требующим затрат энергии, или пассивным разрушением мембраны CV. Доказательства участия актина и миозина, известных сократительных белков, которые обнаруживаются во многих клетках, неоднозначны.
  • Состав мембраны . Хотя известно, что некоторые белки украшают CV-мембрану (V-H + -АТФазы, аквапорины), полный список отсутствует. Состав самой мембраны, ее сходство с другими клеточными мембранами и отличия от них также не ясны. Рохлофф П., Монтальветти А., Докампо Р. (2004). «Ацидокальцисомы и сократительный комплекс вакуолей участвуют в осморегуляции у Trypanosoma cruzi». J Biol Chem 279 (50): 52270–52281. DOI: 10.1074 / jbc.M410372200. PMID 15466463.
  • ,