Hva er en vakuole og hva gjør den? En vakuole er en struktur som finnes i dyre-, plante-, bakterier-, protist- og soppceller. Det er en av de største organellene som finnes i celler, og den er formet som en stor sekk. Vakuoler har en enkel struktur: de er omgitt av en tynn membran og fylt med væske og eventuelle molekyler de tar inn. De ligner på vesikler, en annen organell, fordi begge er membranbundne sekker, men vakuoler er betydelig større enn vesikler og er dannes når flere vesikler smelter sammen.
De 4 hovedvakuolefunksjonene
Hva gjør vakuolen? Vakuolenes hovedfunksjon er å holde på forskjellige stoffer og molekyler; de fungerer i utgangspunktet som lagringsenheten til cellen. Nedenfor er noen viktige vakuolfunksjoner, hvorav mange er relatert til lagring av materialer som cellen vil trenge senere eller som kan skade cellen og derfor må fjernes:
-
Fjern og lagre avfall produsert under autofagi (når en del av cellen brytes ned på grunn av alder eller skade)
-
Fjern og oppbevar skadelige fremmedprodukter slik at de ikke skader cellen
-
Lagre vann
-
Lagre næringsstoffer som lipider, proteiner og karbohydrater
Imidlertid avhenger de nøyaktige funksjonene til en vakuole av hvilken type celle den er i. I de følgende avsnittene går vi over tilleggsfunksjoner vakuoler kan ha, basert på om de er lokalisert i dyre-, plante-/sopp-, bakterier- eller protistceller.
slå sammen sortering java
Struktur og funksjon av vakuoler i dyreceller
Vakuoler i dyreceller lagrer for det meste stoffer; de trengs ikke så mye for å bryte ned stoffer fordi lysosomer, en annen organell i dyreceller, gjør det. Dyrecellevakuoler er vanligvis små, og hver celle kan inneholde flere vakuoler. Vakuoler kan lagre forskjellige stoffer avhengig av hvilken type celle de befinner seg i. For eksempel i fettceller vil vakuoler ofte lagre store mengder lipider.
Vakuoler i dyreceller hjelper også med prosessene med endocytose og eksocytose. Endocytose er når stoffer som ikke passivt kan bevege seg gjennom cellemembranen, aktivt transporteres inn i cellen. Disse stoffene kan inkludere alt fra næringsstoffer til giftstoffer til celleavfall. Eksocytose er det motsatte; det er prosessen med å aktivt flytte molekyler ut av en celle.
Under disse prosessene er vakuolen der stoffene lagres eller brytes ned før/etter at de flyttes inn/ut av cellen.
Struktur og funksjon av vakuoler i plante- og soppceller
I motsetning til dyreceller, planteceller inneholder vanligvis bare én vakuol per celle (ofte referert til som en sentral vakuole), og vakuolen de inneholder er mye større enn de i dyreceller. Plantecellesentralvakuoler tar opp en enorm prosentandel av cellen, noen ganger over 90 % av celleplassen, selv om 30-50 % er mer vanlig.
Rundt vakuolene i modne planteceller er en ekstra tynn membran kalt en tonoplast. Tonoplasten hjelper vakuolen med å holde strukturen slik at vakuolen kan beholde formen. Vakuoler i plante- og soppceller utfører imidlertid svært like funksjoner; soppcellevakuoler er vanligvis mye mindre enn plantecellevakuoler, og hver soppcelle kan inneholde mer enn én vakuol (ligner på dyreceller).
Vakuoler i plante- og soppceller utføre flere funksjoner enn vakuoler i andre typer celler ; de er en kritisk del av å holde planten/soppen i live og sunn. Fordi sopp og planteceller ikke inneholder lysosomer, bryter vakuoler i disse cellene også ned flere materialer enn de gjør i dyreceller. I tillegg til funksjonene oppført i forrige avsnitt, vakuoler i plante- og soppceller også:
-
Oppretthold riktig pH: Vakuolen holder cytoplasmaet i cellen surt slik at enzymer kan bryte ned ulike molekyler. Vakuolen senker pH ved å flytte protoner fra cellecytosolen inn i vakuolen.
-
Lagre vann: Vakuolen kan bruke protonmotorkraft, en kjemisk gradient som brukes til å flytte materialer inn og ut av cellen, for å lagre vann som gjør at planten kan overleve lenger i tørkeperioder.
java annet
-
Oppretthold turgortrykk: Turgortrykk er trykket til cellens hovedområde mot celleveggen. Det er en av måtene planter og trær unngår å bli slappe og vokse seg høye og sterke. Tenk på friske, sprø salatgrønnsaker kontra slappe. Førstnevnte har høyt turgortrykk. Tonoplaster i vakuoler kontrollerer turgortrykket ved å opprettholde en spesiell balanse av ioner, noe som får vakuolen til å svelle mot celleveggen.
-
Juster størrelsen på cellen: Fordi vakuoler i planteceller kan være så store, er de en nøkkeldel for å bestemme hvor stor eller liten en bestemt plantecelle er, noe som igjen kan påvirke størrelsen på ulike deler av planten.
På dette bildet kan du se hvor mye større vakuolen (stor blå struktur) er i en plantecelle sammenlignet med en dyrecelle.Kilde: Wikipedia commons
Struktur og funksjon av vakuoler i bakterieceller
Ikke alle typer bakterier har celler som inneholder vakuoler, men for de som har det, de brukes mest til lagring. Vakuoler er spesielt store hos noen arter av svovelbakterier; i disse bakteriene kan vakuolene ta like mye plass eller mer som vakuoler i planteceller gjør, opptil 98 % prosent av cellens areal. Disse vakuolene brukes ofte til å lagre nitrationer for senere bruk av cellen.
Noen cyanobakterier har også vakuoler som er permeable for gasser. Gasser kan flyttes inn i eller ut av vakuolen som gir bakteriene en måte å kontrollere oppdriften.
Struktur og funksjon av vakuoler i protistceller
Protister inneholder en bestemt type vakuole kalt a kontraktil vakuol. I stedet for å bli brukt til lagring, regulerer denne vakuolen mengden vann i en celle (kjent som osmoregulering). Protister som lever i ferskvann kan ta for mye vann inn i cellene sine, og få dem til å briste. Den kontraktile vakuolen forhindrer dette ved å trekke seg sammen og drive vann ut av cellen.
Noen protister har en kontraktil vakuole per celle, andre har flere. Hos flagellater som f.eks Euglena, den kontraktile vakuolen forblir stasjonær i cellen, men inne Amøbe, den endrer posisjon basert på protistens bevegelser. I Amøbe, kontraktile vakuoler samler også opp avfall produsert av cellen.
konstruktør i java
Sammendrag: Vakuoldefinisjon
En vakuole er en organell som finnes i mange typer celler, inkludert dyre-, plante-, sopp-, bakterier- og protistceller. Hovedvakuolfunksjonen er å lagre stoffer, typisk enten avfall eller skadelige stoffer, eller nyttige stoffer cellen vil trenge senere.
Vakuoler er viktigst i planteceller, der de har tilleggsfunksjoner, som å opprettholde riktig pH og turgortrykk planten trenger for å trives.
Hva blir det neste?
Nå vet du om vakuoler, men hva med resten av cellen? c ell-teori er et viktig biologisk konsept du trenger å vite, og du kan lære alt om det i vår dybdeguide til celleteori.
Er det andre vitenskapelige emner du vil vurdere? Da er du heldig! Våre guider vil lære deg mange nyttige emner, inkludert hvordan konvertere Celsius til Fahrenheit og hva tettheten av vann er .
Hva er de viktigste realfagstimene å ta på videregående? Sjekk ut guiden vår for å lære alle videregående klassene du bør ta.