Co je vakuola a k čemu slouží? Vakuola je struktura nacházející se v buňkách zvířat, rostlin, bakterií, protistů a hub. Je to jedna z největších organel nalezených v buňkách a má tvar velkého vaku. Vakuoly mají jednoduchou strukturu: jsou obklopeny tenkou membránou a naplněny tekutinou a všemi molekulami, které přijmou. Vypadají podobně jako vezikuly, další organela, protože oba jsou vaky vázané na membránu, ale vakuoly jsou výrazně větší než váčky a jsou vzniká, když se více váčků spojí dohromady.
4 hlavní funkce vakuoly
Co dělá vakuola? Hlavní funkcí vakuol je držet různé látky a molekuly; v podstatě fungují jako úložná jednotka buňky. Níže jsou uvedeny některé klíčové funkce vakuoly, z nichž mnohé se týkají ukládání materiálů, které bude buňka později potřebovat nebo které mohou buňku poškodit, a proto je třeba je odstranit:
-
Odstraňte a uložte odpad vzniklý během autofagie (když se část buňky rozpadne v důsledku stáří nebo poškození)
-
Odstraňte a uložte škodlivé cizí produkty, aby nepoškodily buňku
-
Vodu skladujte
-
Uchovávejte živiny, jako jsou lipidy, bílkoviny a sacharidy
zkontrolujte verzi Java na linuxu
Přesné funkce vakuoly však závisí na typu buňky, ve které se nachází. V následujících částech se podíváme na další funkce, které mohou vakuoly mít, podle toho, zda se nacházejí v buňkách zvířat, rostlin/houby, bakterií nebo protistů.
Struktura a funkce vakuol v živočišných buňkách
Vakuoly v živočišných buňkách většinou ukládají látky; nejsou tolik potřebné pro rozklad látek, protože to dělají lysozomy, další organela v živočišných buňkách. Vakuoly zvířecích buněk jsou typicky malé a každá buňka může obsahovat více vakuol. Vakuoly mohou uchovávat různé látky v závislosti na typu buňky, ve které se nacházejí. Například v tukových buňkách vakuoly často uchovávají velké množství lipidů.
Vakuoly v živočišných buňkách také pomáhají s procesy endocytózy a exocytózy. Endocytóza je, když látky, které se nemohou pasivně pohybovat buněčnou membránou, jsou aktivně transportovány do buňky. Tyto látky mohou zahrnovat cokoli od živin přes toxiny až po buněčné zbytky. Exocytóza je opakem; je to proces aktivního pohybu molekul z buňky.
Během těchto procesů je vakuola místem, kde se látky ukládají nebo rozkládají před/po přesunutí do/z buňky.
Struktura a funkce vakuol v buňkách rostlin a hub
Na rozdíl od živočišných buněk rostlinné buňky typicky obsahují pouze jednu vakuolu na buňku (často označovanou jako centrální vakuola) a vakuola, kterou obsahují, je mnohem větší než v živočišných buňkách. Centrální vakuoly rostlinných buněk zabírají obrovské procento buňky, někdy přes 90 % buněčného prostoru, ačkoli 30-50 % je běžnější.
Vakuoly ve zralých rostlinných buňkách obklopuje další tenká membrána zvaná tonoplast. Tonoplast pomáhá vakuole udržet její strukturu, aby si vakuola zachovala svůj tvar. Vakuoly v buňkách rostlin a hub však plní velmi podobné funkce; buněčné vakuoly hub jsou typicky mnohem menší než vakuoly rostlinných buněk a každá buňka houby může obsahovat více než jednu vakuolu (podobně jako zvířecí buňky).
Vakuoly v buňkách rostlin a hub vykonávají více funkcí než vakuoly v jiných typech buněk ; jsou kritickou součástí udržení rostliny/houby naživu a zdravé. Protože houby a rostlinné buňky neobsahují lysozomy, vakuoly v těchto buňkách také rozkládají více materiálů než v živočišných buňkách. Kromě funkcí uvedených v předchozí části vakuoly v buňkách rostlin a hub také:
-
Udržujte správné pH: Vakuola udržuje cytoplazmu v buňce kyselou, takže enzymy mohou rozkládat různé molekuly. Vakuola snižuje pH přesouváním protonů z buněčného cytosolu do vakuoly.
-
Skladujte vodu: Vakuola může využívat protonovou hybnou sílu, chemický gradient používaný k pohybu materiálů v buňce a ven z buňky, k ukládání vody, což umožňuje rostlině přežít déle v obdobích sucha.
-
Udržujte tlak turgoru: Turgorový tlak je tlak hlavní oblasti buňky proti buněčné stěně. Je to jeden ze způsobů, jak se rostliny a stromy vyhýbají kulhání a rostou do výšky a síly. Myslete na čerstvé, křupavé zelené saláty vs. První mají vysoký tlak turgoru. Tonoplasty ve vakuolách řídí tlak turgoru udržováním určité rovnováhy iontů, což způsobuje bobtnání vakuoly proti buněčné stěně.
execvp
-
Upravte velikost buňky: Protože vakuoly v rostlinných buňkách mohou být tak velké, jsou klíčovou součástí při určování, jak velká nebo malá je určitá rostlinná buňka, což může zase ovlivnit velikost různých částí rostliny.
Na tomto obrázku můžete vidět, o kolik větší je vakuola (velká modrá struktura) v rostlinné buňce ve srovnání s živočišnou buňkou.Zdroj: Wikipedia commons
Struktura a funkce vakuol v buňkách bakterií
Ne všechny typy bakterií mají buňky, které obsahují vakuoly, ale pro ty, které je obsahují, většinou se používají ke skladování. Vakuoly jsou zvláště velké u některých druhů sirných bakterií; v těchto bakteriích mohou vakuoly zabírat tolik místa nebo více jako vakuoly v rostlinných buňkách, až 98 % procent plochy buňky. Tyto vakuoly se často používají k ukládání dusičnanových iontů pro pozdější použití buňkou.
Některé sinice mají také vakuoly, které jsou propustné pro plyny. Plyny mohou být přesunuty do nebo z vakuoly, což dává bakteriím způsob, jak kontrolovat jejich vztlak.
Struktura a funkce vakuol v protistových buňkách
Protisty obsahují specifický typ vakuoly nazývané a kontraktilní vakuola. Místo toho, aby se používala pro skladování, tato vakuola reguluje množství vody v buňce (známá jako osmoregulace). Protistové, kteří žijí ve sladké vodě, mohou do svých buněk nabrat příliš mnoho vody a způsobit jejich prasknutí. Kontraktilní vakuola tomu brání stažením a vytlačením vody z buňky.
Někteří protistové mají jednu kontraktilní vakuolu na buňku, jiní jich mají více. U bičíků jako např Euglena, kontraktilní vakuola zůstává v buňce nehybná, ale uvnitř Améba, mění polohu na základě pohybů protista. v Améba, kontraktilní vakuoly také shromažďují odpad produkovaný buňkou.
Shrnutí: Definice vakuoly
Vakuola je organela, která se nachází v mnoha typech buněk, včetně buněk zvířat, rostlin, hub, bakterií a protistů. Hlavní funkcí vakuoly je ukládání látek, typicky buď odpadní nebo škodlivé látky, nebo užitečné látky, které bude buňka později potřebovat.
Vakuoly jsou nejdůležitější v rostlinných buňkách, kde mají další funkce, jako je udržování správného pH a tlaku turgoru, které rostlina potřebuje, aby prosperovala.
Co bude dál?
Nyní víte o vakuolách, ale co zbytek buňky? c teorie je klíčový biologický koncept, který musíte znát, a můžete se o tom všechno dozvědět v našem podrobném průvodci buněčnou teorií.
Existují další vědecká témata, která si chcete prohlédnout? Pak máte štěstí! Naši průvodci vás naučí spoustu užitečných témat, včetně jak převést stupně Celsia na Fahrenheita a jaká je hustota vody .
Jaké jsou nejdůležitější hodiny přírodních věd na střední škole? Podívejte se na našeho průvodce a naučte se všechny středoškolské kurzy, které byste měli absolvovat.