за что отвечает вакуоль в растительной клетке
Биология. 11 класс
§ 13. Одномембранные органоиды
Мембранные органоиды имеются только в клетках эукариот. Внутреннее содержимое одномембранных органоидов отделено от гиалоплазмы одной мембраной, а двумембранных — двумя. Эти мембраны имеют сходное с плазмалеммой строение. К одномембранным органоидам клетки относятся: эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и вакуоли.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), *или эндоплазматический ретикулум (ЭПР)* — это замкнутая система, которая состоит из соединенных между собой уплощенных полостей — цистерн и разветвленных каналов. Цистерны и каналы ЭПС пронизывают гиалоплазму клетки. Они ограничены мембраной, переходящей в наружную мембрану ядра (рис. 13.1).
Различают два типа ЭПС — шероховатую *( гранулярную )* и гладкую *( агранулярную )*. Шероховатая ЭПС представлена преимущественно цистернами, а гладкая — каналами. Мембраны шероховатой и гладкой ЭПС непосредственно переходят друг в друга. С наружной поверхностью мембраны шероховатой ЭПС связаны многочисленные рибосомы, которые и придают ей характерную «шероховатость». На мембране гладкой ЭПС рибосомы отсутствуют.
*В рибосомах шероховатой ЭПС синтезируются экспортные белки. Так называют белки, которые в конечном итоге будут выведены из клетки и начнут функционировать за ее пределами. Кроме того, рибосомы шероховатой ЭПС синтезируют белки лизосом и мембранные белки. Далее экспортные и лизосомные белки поступают внутрь цистерн, где начинается их созревание — молекулы приобретают определенную пространственную конфигурацию. Мембранные белки, как правило, не проникают внутрь шероховатой ЭПС, а встраиваются в ее мембрану.*
*Синтез всех белков начинается в свободных рибосомах, не прикрепленных к мембране ЭПС или ядра. Однако у ряда белков в начале полипептидой цепи имеется так называемая сигнальная для шероховатой ЭПС последовательность аминокислот. Рибосома, вырабатывающая такой белок, прикрепляется к мембране ЭПС. Далее растущая молекула белка через специальный мембранный канал поступает внутрь ЭПС, где происходит отщепление сигнальной последовательности. После окончания синтеза белка рибосома отделяется от мембраны ЭПС и распадается на субъединицы, а вся белковая молекула оказывается внутри цистерны. Так осуществляется образование лизосомных и экспортных белков.
Первые стадии синтеза интегральных мембранных белков происходят аналогично: рибосома связывается с мембраной ЭПС, начальный участок белковой молекулы проходит через мембранный канал. Однако в цепи такого белка содержится особая последовательность аминокислот, которая препятствует дальнейшему пересечению мембраны. В результате после окончания синтеза белковая молекула оказывается встроенной в мембрану.
Большинство веществ, синтезированных в шероховатой и гладкой ЭПС, накапливается в цистернах и каналах этого органоида. Затем молекулы синтезированных соединений заключаются в небольшие пузырьки, которые формируются из мембраны эндоплазматической сети. Мембранные пузырьки, которые отделились от ЭПС, доставляют содержащиеся в них вещества в комплекс Гольджи.
*Шероховатая ЭПС лучше всего развита в клетках, специализирующихся на секреции белков. Примерами могут служить клетки желез желудка и кишечника, вырабатывающие пищеварительные ферменты, а также клетки гипофиза и поджелудочной железы, секретирующие гормоны белковой природы. Гладкая ЭПС особенно выражена в клетках, синтезирующих большое количество углеводов и липидов. Так, в клетках печени она обеспечивает синтез гликогена и холестерина, а в клетках половых желез и коры надпочечников — стероидных гормонов.*
Вакуоль
Всего получено оценок: 34.
Всего получено оценок: 34.
Вакуоль представляет собой полость, отграниченную от цитоплазмы клетки мембраной. Она заполнена клеточным соком и может выполнять различные функции. Подобные органоиды встречаются в клетках всех живых организмов, за исключением вирусов и фагов. О том, для чего нужна эта органелла, как выглядит, что находится в вакуоли у растений и животных, расскажем в статье.
Строение и функции вакуоли
Главный компонент вакуоли — клеточный сок, заполняющий внутренне пространство органоида. Основной состав содержимого вакуолей схож для клеток различных организмов. Клеточный сок состоит из:
Не во всех вакуолях и не всегда отмечается наличие всех причисленных компонентов, но схожесть состава клеточного сока растений и животных доказана. Однако вакуоли у животных и растений различаются, в первую очередь размерами, и имеют другие особенности в строении и функциях.
Рис. 1. Растительная клетка.
На вопрос, есть ли в животной клетке вакуоль, ответ утвердительный. Да, такой органоид имеется и выполняет важные функции.
Вакуоли в растительной клетке максимально заполнены клеточным соком, поэтому органелла, как правило, единственная, но большая, ею занята вся центральная часть клетки, она служит резервуаром для запасных веществ. Клетки животных содержат много мелких вакуолей, отвечающих за пищеварение и выделение.
Рис. 2. Животная клетка.
Типы вакуолей
Основные типы вакуолей, встречающихся в клетках живых организмов, строение и выполняемые ими функции представлены в таблице.
В клетках плодов, семян, видоизменённых подземных побегов многих растений, в специализированных тканях животных. Органелла разрастается, заполняя практически весь объём
Запасает воду, питательные вещества, витамины и минералы
Характерна для клеток животных, микроорганизмов, способна быстро менять объем и форму
Переваривание попадающей в её полость органики за счёт содержащихся в клеточном соке ферментов
Характерна для животных клеток, одноклеточных организмов. Легко распознаётся по форме
Сбор и удаление продуктов жизнедеятельности на клеточном уровне, обеспечение нормального тургора (осмотического давления) в клетке
Аэросома (наполненная газом)
Характерна для растений с плавучими органами, некоторых животных, обитающих в воде
Накопление водорода и других газов с целью улучшения плавучести
Характерна для клеток растений и животных, защищающихся с помощью яда и использующих токсины для других целей
Накопление ядов (алкалоидов, полифенолов и пр.) с целью защиты от врагов, а также для «внешнего пищеварения», используемого некоторыми животными
Заметим, что аэросомы и токсические вакуоли можно отнести к запасающим органоидам со специфическим использованием накопленных веществ.
Сократительная (выделительная) вакуоль инфузорий напоминает формой звёздочку. Биология этого органоида походит на почки и мочевой пузырь млекопитающих.
Кратко о том, какие признаки имеют вакуоли, каково их строение и функции, можно рассказать в докладе на уроке биологии в 9 классе.
Что мы узнали?
Вакуоли встречаются в клетках почти всех живых организмов, они выполняют различные функции: запасающую, выделительную, пищеварительную. Вакуоли имеют форму пузырьков различного размера и формы, наполненных клеточным соком. В растительных клетках они обычно более крупные, чем в животных, чаще выполняют запасающую функцию. Вакуоли участвуют в регуляции осмотического давления внутри клеток, обменных процессах.
Vacuolas Функции и характеристики
вакуоли являются многофункциональными органеллами, обнаруженными в клетках всех растений и грибов, а также в некоторых клетках протистов, животных и бактерий.
Термин «вакуоль» происходит от латинского «vacuus», что означает «пустой», так как они выглядят как пустой карман при просмотре под микроскопом.
Действительно, вакуоли представляют собой небольшие компартменты в цитоплазме клетки, однако, в отличие от того, что наблюдается человеческим глазом, они не пусты, но содержат химические вещества и ферменты, которые позволяют разлагать вещества (такие как пищевые и токсичные соединения). ).
Характеристика вакуолей
1- Вакуоли состоят в основном из воды и аминокислот. Кроме того, жидкости в вакуолях включают ферменты, сахара, минеральные соли (калий, натрий), кислород, углекислый газ и некоторые пигменты, отвечающие за окраску листьев растений и цветов..
2. Вакуоли окружены слоем липидов, что позволяет не допускать попадания соленой воды в цитоплазму. Этот слой называется «тонопласт».
3. Вакуоли образуются, когда везикулы, выделяемые эндоплазматическим ретикулумом, и пузырьки, выделяемые аппаратом Гольджи, сливаются в одной органелле..
4- Они находятся в основном в клетках растений и грибов. Тем не менее, некоторые животные, бактериальные и протистические клетки имеют вакуоли.
5- Вакуоли не имеют определенного размера или формы. Эти две характеристики будут зависеть от индивидуальных потребностей клетки.
6- Новые клетки содержат серию небольших вакуолей; однако, когда клетка созревает, эти маленькие органеллы сливаются в единую центральную вакуоль.
7- Центральная вакуоль занимает 90% объема ячейки и может занимать 95%, когда она расширяется за счет поглощения воды.
8- Вакуоли в растениях выполняют функции, подобные лизосомам в клетках животных, поскольку оба являются мешочками, которые содержат пищеварительные ферменты.
Функции вакуолей
Вакуоли выполняют широкий спектр функций внутри клетки. Среди основных функций следующие:
1- регулировать осмотические свойства клетки
Следует отметить, что вакуоли регулируют прохождение этих веществ, сохраняя те, которые они считают вредными, и метаболизируя другие вещества..
2- Хранить вещества
Вакуоли позволяют хранить различные вещества, необходимые для клеток, такие как пища, вода, ионы, минералы, питательные вещества, ферменты, растительные пигменты и полезные бактерии для клетки..
Таким же образом, вакуоли позволяют хранить отработанные ячейки, а также изолировать материалы, которые могут быть вредными..
3- Помогите сохранить давление внутри клетки (тургор)
Это явление создает избыточное давление на клеточную стенку. Вакуоли сбрасывают часть этого давления, используя воду (гидростатическое давление), которая помогает поддерживать жесткость ячейки и растения.
4- Поддерживать баланс рН внутри клетки
Вакуоль поглощает кислотность цитоплазмы клетки.
5- Экспорт продуктов из клетки
В отличие от животных, растения не имеют самой системы выведения, поэтому она зависит от других методов удаления отходов и токсичных веществ..
Клетка использует вакуоль, чтобы избавиться от молекул, которые ей не нужны. Для достижения этого вакуоль поглощает нежелательный элемент и, следовательно, движется к клеточной стенке.
Оказавшись в клеточной стенке, вакуоль сливается с ней, «мусор» открывается и удаляется. Затем эта органелла закрывается и отделяется от клеточной стенки,
6- Разложение молекул
Кислая среда внутри вакуолей, а также ферменты, присутствующие в этой органелле, помогают разрушать большие молекулы, которые отправляются в вакуоли..
Тонопласт вмешивается в перенос ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль, что повышает кислотность окружающей среды. В этом смысле вакуоли напоминают лизосомы в клетках животных.
7- Детоксикация
Вакуоли защищают цитозоль от токсичных веществ, таких как тяжелые металлы и гербициды.
8- Защита
Некоторые вакуоли хранят и выделяют химические соединения, которые являются ядовитыми или имеют плохой вкус. Эти химические вещества удерживают хищников от тела.
9- Прорастание семян
Вакуоли являются источником питательных веществ, которые требуются семенам для прорастания, так как эти органеллы хранят углеводы, белки и липиды, необходимые для роста..
10- Автолиз
Тонопласт, который окружает вакуоль, разрушается, высвобождая вещества, которые он хранит; Позже пищеварительные ферменты вакуоли разлагают клетки.
Вакуоли также вмешиваются в другие клеточные действия, такие как:
Вакуоль
Вакуо́ль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компартмент. Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки. Одна из важных функций растительных вакуолей — накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления). Вакуоль — это место запаса воды. Вакуоли развиваются из цистерн эндоплазматической сети.
Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт.
В вакуолях содержатся органические кислоты, углеводы, дубильные вещества, неорганические вещества (нитраты, фосфаты, хлориды и др.), белки и др.
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Вакуоль» в других словарях:
ВАКУОЛЬ — (от лат. vacuus пустой, полый), сферические пространства в плазме растительных и животных клеток, наполненные жидкостью различного хим. состава. Размеры и число В. сильно варьируют и в разных клетках и в одной и той же клетке в разных ее… … Большая медицинская энциклопедия
ВАКУОЛЬ — ВАКУОЛЬ, полость внутри клеточной ЦИТОПЛАЗМЫ,отделенная мембраной. В зависимости от организма содержат воду, газ, либо частицы пищи. Вакуоли выполняют различные функции. В одноклеточных организмах, таких как амеба, находятся пульсирующие вакуоли … Научно-технический энциклопедический словарь
вакуоль — сущ., кол во синонимов: 2 • полость (27) • фагосома (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
вакуоль — и ВАКУОЛЯ и, ж. vacuole, лат. vacuola. Небольшие, обычно шаровидные полости в клетках животных, растительных и одноклеточных организмов. БАС 2. В протоплазме возникали вакуоли, окрашенные подобными же пленками. Природа 1929 7 8 686. Вакуолизация… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
вакуоль — Полость в цитоплазме клетки, ограниченная мембраной, заполненная жидкостью, включающей ферменты; у простейших имеются пищеварительные и сократительные В., у многоклеточных организмов аутофагирующие (вторичные лизосомы) и пищеварительные В.; В.… … Справочник технического переводчика
вакуоль — vacuole вакуоль. Полость в цитоплазме клетки, ограниченная мембраной, заполненная жидкостью, включающей ферменты; у простейших имеются пищеварительные и сократительные В., у многоклеточных организмов аутофагирующие (вторичные лизосомы) и… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Вакуоль — (от лат. vacuus пустой) полость в протоплазме клетки, заполненная клеточным соком, в котором растворены соли, сахара и органические кислоты, а также содержит ряд пигментов, окрашивающих лепестки цветов в красный, синий и пурпурный цвета,… … Начала современного естествознания
вакуоль — vakuolė statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Citoplazmos ertmė, pripildyta ląstelės sulčių. atitikmenys: angl. vacuole rus. вакуоль … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
вакуоль — (vacuola cellularis, LNH; лат. vacuus пустой, полый) клеточное включение, представляющее собой пузырек, как правило, с жидким содержимым … Большой медицинский словарь
Вакуоль — ж. см. вакуоли Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Центральная вакуоль – определение, функция, структура и викторина
Центральное определение вакуоли
Центральный вакуоль большая вакуоль найдена внутри растение клетки. Вакуоль – это сфера, заполненная жидкостью и молекулами внутри клетка, Центральная вакуоль хранит воду и поддерживает тургор давление в растительная клетка, Это также толкает содержимое клетки к клеточная мембрана, что позволяет клеткам растений поглощать больше световой энергии для приготовления пищи через фотосинтез, Вакуоли также встречаются у животных, протисты, грибковые и бактериальные клетки, но большие центральные вакуоли обнаруживаются только в растительных клетках.
Функция центральной вакуоли
Растительные клетки процветают в гипотонический решения, потому что их клеточные стенки предотвращают их разрыв из-за чрезмерного потребления воды. В отличие от животных клеток, которые не имеют клеточных стенок, лучше всего в изотонических решениях. Если клетки животных находятся в гипотонических растворах, слишком много воды попадет в клетку и клетка может взорваться.
Центральная вакуоль может занимать от 30 до 90 процентов пространства растительной клетки внутри клеточной мембраны, и одна из других функций центральной вакуоли заключается в том, чтобы подтолкнуть другое содержимое клетки ближе к клеточной мембране. Это позволяет органеллам внутри растительной клетки, называемым хлоропластами, получать больше света, что очень важно, потому что фотосинтез происходит в хлоропластах. Фотосинтез – это производство питательных веществ из световой энергии, углекислого газа и воды; это то, как растение готовит себе еду. Придавливая хлоропласты ближе к поверхности клетки, центральная вакуоль позволяет хлоропластам получать больше энергии от солнечного света.
Структура центральной вакуоли
Центральная вакуоль состоит из двух частей: клеточного сока и тонопласта. Клеточный сок относится к жидкости внутри вакуоли. В основном это вода, но также состоит из ионов, солей, отходов, питательных веществ, а иногда и пигментных молекул. Тонопласт – это мембрана центральной вакуоли; это также известно как вакуолярная мембрана. Он отделяет содержимое центральной вакуоли от остальной части клетки. Он состоит из фосфолипидов и белков, как и клеточная мембрана, которая покрывает растительную клетку. Белки в мембране тонопласта могут контролировать вход и выход воды в центральной вакуоли, а также регулировать движение ионов, таких как калий.
викторина
1. Клетки каких организмов имеют центральную вакуоль?A. растенияB. животныеC. ГрибыD. Как А, так и С
Ответ на вопрос № 1
верно. Вакуоли находятся внутри клеток растений, грибов и некоторых простистов, бактерий и животных, но только клетки растений имеют центральную вакуоль. Одной из отличительных характеристик растительной клетки является ее большая центральная вакуоль, которая может занимать 30-90% пространства в клетке.
2. В оптимальных условиях растительные клетки имеют _____ тургорное давление.A. ВысокаяB. НизкийC. умеренный
Ответ на вопрос № 2
верно. Растительные клетки работают лучше всего, когда центральная вакуоль полна воды. Наполненный водой набухшая центральная вакуоль давит на остальную часть цитоплазма клетки, которая в свою очередь давит на клеточную стенку. Это создает высокое тургорское давление. Когда давление тургора потеряно, растения увядают.
3. Что НЕ является функцией центральной вакуоли?A. Для хранения отходовB. Контролировать тургорное давление клеткиC. Толкать другие части растительной клетки к поверхности клеточной мембраныD. Проводить фотосинтез
Ответ на вопрос № 3
D верно. Центральная вакуоль хранит отходы, питательные вещества и воду и поддерживает тургорное давление в растительной клетке. Поскольку он занимает так много места в клетке, он прижимает другие органеллы, такие как хлоропласты, ближе к клеточной мембране, и это позволяет хлоропластам поглощать больше света для использования в фотосинтезе. Фотосинтез не происходит в центральной вакуоли; это происходит только в хлоропластах.