Vacuolas: ฟังก์ชั่นและลักษณะ

แวคิวโอล เป็นออร์แกเนลล์อเนกประสงค์ที่พบในเซลล์ของพืชและเชื้อราทั้งหมดรวมถึงเซลล์โปรติสต์สัตว์และแบคทีเรียบางชนิด

คำว่า "vacuole" มาจาก "ละติน" "vacuus" ซึ่งหมายถึง "ว่างเปล่า" เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ดูเหมือนกระเป๋าเปล่าเมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์

อันที่จริง vacuoles เป็นช่องเล็ก ๆ ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ แต่ไม่เหมือนกับสิ่งที่ดวงตามนุษย์สังเกตเห็นสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ว่างเปล่า แต่มีสารเคมีและเอนไซม์ที่ช่วยให้การย่อยสลายสาร (เช่นอาหารและสารประกอบพิษ) )

ลักษณะของแวคิวโอล

1- Vacuoles ส่วนใหญ่ทำจากน้ำและกรดอะมิโน นอกจากนี้ของเหลวภายใน vacuoles รวมถึงเอนไซม์น้ำตาลเกลือแร่ (โพแทสเซียมโซเดียม) ออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และเม็ดสีบางอย่างที่รับผิดชอบในการระบายสีของใบของพืชและดอกไม้

2- vacuoles ล้อมรอบด้วยชั้นของ lipids ซึ่งช่วยให้น้ำเกลือออกจากพลาสซึม ชั้นนี้เรียกว่า "Tonoplast"

3 - vacuoles เกิดขึ้นเมื่อถุงถูกปล่อยออกมาจากเอนโดพลาสซึมเรติเคิลและส่วนที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์ Golgi จะถูกหลอมรวมเป็นอวัยวะเดี่ยว

4- พวกเขาพบส่วนใหญ่ในเซลล์ของพืชและเชื้อรา อย่างไรก็ตามเซลล์ของสัตว์แบคทีเรียและโปรทิสต์บางตัวมีแวคิวโอล

5- vacuoles ไม่มีขนาดหรือรูปร่างเฉพาะ คุณสมบัติทั้งสองนี้จะขึ้นอยู่กับความต้องการส่วนบุคคลของเซลล์

6- เซลล์ใหม่มีชุดของ vacuoles ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามเมื่อเซลล์โตขึ้นออร์แกเนลล์เล็ก ๆ เหล่านี้หลอมรวมเป็นแวคิวโอลส่วนกลางเดี่ยว

7- vacuole ส่วนกลางครอบครอง 90% ของปริมาตรของเซลล์และสามารถครอบครอง 95% เมื่อมันขยายตัวโดยการดูดซึมน้ำ

8- Vacuoles ในพืชมีหน้าที่คล้ายกับ lysosomes ในเซลล์สัตว์เนื่องจากทั้งคู่เป็นถุงที่มีเอนไซม์ย่อยอาหาร

หน้าที่ของแวคิวโอล

Vacuoles เติมเต็มความหลากหลายของฟังก์ชั่นภายในเซลล์ ในบรรดาฟังก์ชั่นหลักมีดังต่อไปนี้:

1- ควบคุมคุณสมบัติออสโมติกของเซลล์

ออสโมซิสเป็นปรากฏการณ์ที่หมายถึงการผ่านของของเหลวผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเซลล์ที่มีเยื่อหุ้มช่วยให้การผ่านของน้ำและสารอื่น ๆ

มันควรจะสังเกตว่า vacuoles ควบคุมการผ่านของสารเหล่านี้รักษาที่พวกเขาคิดว่าเป็นอันตรายและเผาผลาญคนอื่น ๆ

2- จัดเก็บสาร

Vacuoles ช่วยให้การจัดเก็บสารต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับเซลล์เช่นอาหารน้ำไอออนแร่ธาตุสารอาหารเอนไซม์เม็ดสีของพืชและแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์สำหรับเซลล์

ในทำนองเดียวกัน vacuoles อนุญาตให้เก็บเซลล์ของเสียรวมทั้งแยกวัสดุที่อาจเป็นอันตรายได้

3- ช่วยรักษาความดันภายในเซลล์ (turgor)

Turgidity เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์บวมเนื่องจากแรงกระทำโดยของเหลวภายใน

ปรากฏการณ์นี้สร้างแรงกดดันบนผนังเซลล์มากเกินไป vacuoles ปล่อยส่วนหนึ่งของความดันนี้โดยใช้น้ำ (ความดัน hydrostatic) ซึ่งช่วยรักษาความแข็งแกร่งของเซลล์และพืช

4- รักษาความสมดุลค่า pH ภายในเซลล์

vacuole ดูดซับความเป็นกรดของพลาสซึมของเซลล์

5- ส่งออกสินค้าออกจากเซลล์

ต่างจากสัตว์พืชไม่มีระบบขับถ่ายเองจึงขึ้นอยู่กับวิธีการอื่นในการขับของเสียและสารพิษ

เซลล์ใช้แวคิวโอลเพื่อกำจัดโมเลกุลที่ไม่ต้องการ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้แวคิวโอลจะดูดซับองค์ประกอบที่ไม่ต้องการแล้วจึงเคลื่อนไปยังผนังเซลล์

เมื่อเข้าไปในผนังเซลล์ vacuole จะหลอมรวมกับมัน "ขยะ" จะถูกเปิดและขับออก จากนั้นออร์แกเนลล์นี้จะปิดและแยกออกจากผนังเซลล์

6- การสลายตัวของโมเลกุล

สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดภายใน vacuoles เช่นเดียวกับเอนไซม์ที่มีอยู่ใน organelle นี้ช่วยในการย่อยสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ถูกส่งไปยัง vacuoles

โทโนพลาสต์จะลำเลียงไอโอนิกไฮโดรเจนจากพลาสซึมไปยังแวคิวโอลซึ่งจะเพิ่มความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อม ในแง่นี้ vacuoles คล้าย lysosomes ในเซลล์สัตว์

7- การล้างพิษ

Vacuoles ป้องกันไซโตโซลจากสารพิษเช่นโลหะหนักและสารกำจัดวัชพืช

8- การป้องกัน

บางแวคิวโอลจัดเก็บและปล่อยสารเคมีที่เป็นพิษหรือมีรสชาติไม่ดี สารเคมีเหล่านี้ทำให้นักล่าอยู่ห่างจากร่างกาย

9- การงอกของเมล็ด

แวคิวโอลเป็นแหล่งของสารอาหารที่เมล็ดต้องการในระหว่างการงอกเนื่องจากออร์แกเนลล์เหล่านี้เก็บคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโต

10- การสลายตัวอัตโนมัติ

Vacuoles แทรกแซงในการตายของโปรแกรมซึ่งเกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "autolysis" (จากตัวกรีกกรีก "กับตัวเอง" และ "สลาย" นี่คือกระบวนการทางธรรมชาติที่ เซลล์ถูกทำลายโดยเอนไซม์ของตัวเอง

โทโทนพลาสต์ที่อยู่รอบ ๆ แวคิวโอลนั้นแตกหักปล่อยสารที่เก็บไว้ ต่อมาเอนไซม์ย่อยอาหารใน vacuole ทำให้เซลล์เสื่อมคุณภาพ

Vacuoles ยังแทรกแซงในกิจกรรมเซลล์อื่น ๆ เช่น:

1- autophagy, (จากกรีกอัตโนมัติ, "ถึงตัวเอง" และ fagia, "กิน") ซึ่งเป็นกระบวนการที่ส่วนหนึ่งของไซโตพลาสซึมของเซลล์ถูกดูดซึมโดย vacuoles สำหรับการย่อยสลาย

2 - Biogenesis การผลิตสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ