koful - Vacuole
| Hücre Biyolojisi | |
|---|---|
| Hayvan hücresi diyagramı | |
 Tipik bir hayvan hücresinin bileşenleri:
|
Bir hücre arası ( / V æ k ju oʊ l / ) a, zar -bağlı bir organel mevcut olan bitki ve mantar hücreleri ve bazı protistler , hayvan ve bakteri hücreleri. Vakuoller esasen , çözeltideki enzimler dahil inorganik ve organik moleküller içeren suyla dolu kapalı bölmelerdir , ancak bazı durumlarda yutulmuş katılar içerebilirler. Vakuoller, çoklu membran veziküllerinin füzyonu ile oluşturulur ve bunların sadece daha büyük formlarıdır. Organelin temel bir şekli veya boyutu yoktur; yapısı hücrenin ihtiyaçlarına göre değişir.
keşif
Kontraktil vakuoller ("yıldızlar") ilk olarak Spallanzani (1776) tarafından protozoalarda gözlendi , ancak solunum organları ile karıştırıldı. Dujardin (1841) bu "yıldızları" vakuoller olarak adlandırdı . 1842'de Schleiden , hücre özsuyu ile yapıyı protoplazmanın geri kalanından ayırmak için bitki hücreleri terimini kullandı .
1885'te de Vries , vakuul zarını tonoplast olarak adlandırdı.
İşlev
Vakuollerin işlevi ve önemi, içinde bulundukları hücre tipine göre büyük ölçüde değişir; bitkiler, mantarlar ve bazı protistlerin hücrelerinde hayvanlar ve bakterilerinkinden çok daha fazla öneme sahiptir. Genel olarak, vakuolün işlevleri şunları içerir:
- Hücreye zararlı veya tehdit oluşturabilecek materyallerin izolasyonu
- Atık ürünler içeren
- Bitki hücrelerinde su içeren
- Hücre içinde dahili hidrostatik basıncın veya turgorun korunması
- Asidik bir iç pH'ın korunması
- Küçük moleküller içeren
- Hücreden istenmeyen maddelerin dışarı atılması
- Merkezi vakuolün basıncı nedeniyle bitkilerin yaprak ve çiçek gibi yapıları desteklemesine izin verir.
- Boyutunu artırarak, çimlenen bitkinin veya organlarının (yapraklar gibi) çok hızlı büyümesini ve çoğunlukla sadece su tüketmesini sağlar.
- Tohumlarda, çimlenme için gerekli depolanmış proteinler, modifiye vakuoller olan 'protein gövdelerinde' tutulur.
Vakuoller ayrıca otofajide önemli bir rol oynar , belirli organizmalarda birçok maddenin ve hücre yapısının biyogenezi (üretim) ve bozunması (veya cirosu) arasındaki dengeyi korur . Ayrıca hücre içinde birikmeye başlayan yanlış katlanmış proteinlerin parçalanmasına ve geri dönüştürülmesine de yardımcı olurlar . Thomas Boller ve diğerleri, kofulun istilacı bakterilerin yok edilmesinde rol oynadığını öne sürdüler ve Robert B. Mellor'un önerdiği organa özgü formların, simbiyotik bakterilerin 'barındırılmasında' bir rolü olduğunu öne sürdüler. Protistlerde, vakuoller, organizma tarafından emilen yiyecekleri depolama ve hücre için sindirim ve atık yönetimi sürecine yardımcı olma ek işlevine sahiptir.
Hayvan hücrelerinde, vakuoller çoğunlukla ikincil roller üstlenir ve daha büyük ekzositoz ve endositoz süreçlerine yardımcı olur .
Hayvan vakuolleri, bitki muadillerinden daha küçüktür, ancak genellikle sayıca daha fazladır. Ayrıca kofulu olmayan hayvan hücreleri de vardır.
Ekzositoz, proteinlerin ve lipidlerin hücreden ekstrüzyon işlemidir. Bu malzemeler , hücre zarına taşınmadan ve hücre dışı ortama salgılanmadan önce Golgi aygıtı içindeki salgı granüllerine emilir . Bu kapasitede, vakuoller, seçilen proteinlerin ve lipidlerin hücrenin hücre dışı ortamına tutulmasına, taşınmasına ve atılmasına izin veren basitçe depolama vezikülleridir.
Endositoz, ekzositozun tersidir ve çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir. Fagositoz ("hücre yeme"), bakterilerin, ölü dokuların veya mikroskop altında görülebilen diğer materyal parçalarının hücreler tarafından yutulduğu süreçtir. Malzeme hücre zarı ile temas eder ve daha sonra istila eder. İnvaginasyon sağlam Zar ile çevrelenen vakuol sardı malzeme ve hücre zarı bırakarak ihtiyacı olan. Pinositoz ("hücre içme") temelde aynı süreçtir, aradaki fark, yutulan maddelerin çözelti içinde olması ve mikroskop altında görülmemesidir. Fagositoz ve pinositoz, yutulan materyalin parçalanmasını tamamlayan lizozomlarla birlikte yürütülür.
Salmonella , yutulduktansonrabirkaç memeli türününvakuollerinde hayatta kalabilir ve çoğalabilir.
Vakuol muhtemelen Viridiplantae içinde bile bağımsız olarak birkaç kez evrimleşmiştir .
koful türleri
gaz boşlukları
Gaz vakuolleri olarak da bilinen gaz vezikülleri , gaza serbestçe geçirgen olan ve esas olarak Siyanobakterilerde bulunan, ancak diğer bakteri türlerinde ve bazı arkelerde de bulunan nano bölmelerdir. Gaz kesecikleri, bakterilerin kaldırma kuvvetlerini kontrol etmelerini sağlar. Küçük bikonik yapılar iğ oluşturmak üzere büyüdüğünde oluşurlar. Vezikül duvarları, gazla dolan silindirik içi boş, proteinli bir yapı oluşturan hidrofobik gaz vezikül proteini A'dan (GvpA) oluşur. Amino asit dizisindeki küçük farklılıklar gaz keseciğinin morfolojisinde değişikliklere neden olur, örneğin GvpC daha büyük bir proteindir.
Merkezi vakuoller
Çoğu olgun bitki hücresi , tipik olarak hücre hacminin %30'undan fazlasını kaplayan ve belirli hücre türleri ve koşulları için hacmin %80'ini işgal edebilen büyük bir kofula sahiptir. Sitoplazma iplikçikleri genellikle vakuolden geçer.
Bir hücre arası adı verilen bir zar ile çevrelenmiştir tonoplast ve dolu: (.. Gk ton (os) + -O, “gerilim” “germe” anlamına gelen “tonu” + tarak şekilde Repr GK, oluşan kalıplanmış plastós kelime kökeni) ile hücre özsuyu . Vakuolar membran olarak da adlandırılan tonoplast, vakuolar içeriğini hücrenin sitoplazmasından ayıran bir vakuolü çevreleyen sitoplazmik zardır. Bir zar olarak, esas olarak hücre etrafındaki iyon hareketlerinin düzenlenmesinde ve hücre için zararlı veya tehdit oluşturabilecek malzemeleri izole etmede rol oynar.
Taşıma proton vaküole sitosolden sitoplazmik stabilize pH oluşturarak vakuolar iç daha asidik yaparken, proton harekete geçirme kuvveti , hücre içine veya vakuol üzerinden taşıma besin için de kullanılabilir. Vakuolün düşük pH'ı ayrıca parçalayıcı enzimlerin hareket etmesine izin verir . Tek büyük vakuoller en yaygın olmasına rağmen, vakuollerin boyutu ve sayısı farklı dokularda ve gelişim aşamalarında değişebilir. Örneğin, meristemlerdeki gelişmekte olan hücreler küçük provakuoller içerir ve vasküler kambiyum hücrelerinde kışın çok sayıda küçük vakuol bulunur ve yazın bir büyük vakuol bulunur.
Depolamanın yanı sıra, merkezi vakuolün ana rolü , hücre duvarına karşı turgor basıncını korumaktır . Tonoplastta ( aquaporinler ) bulunan proteinler , aktif taşıma yoluyla vakuolün içine ve dışına su akışını kontrol eder , potasyum (K + ) iyonlarını vakuolar içine ve dışına pompalar . Ozmoz nedeniyle su, hücre duvarına basınç uygulayarak vakuole yayılacaktır. Turgor basıncı belirgin bir düşüşe su kaybı yönlendireceğini ise hücre olacak plasmolizasyona . Vakuoller tarafından uygulanan turgor basıncı, hücresel uzama için de gereklidir: hücre duvarı, ekspansinlerin etkisiyle kısmen bozulduğundan , daha az sert olan duvar, vakuolün içinden gelen basınçla genişler. Vakuol tarafından uygulanan turgor basıncı, bitkileri dik konumda desteklemek için de gereklidir. Merkezi bir vakuolün diğer bir işlevi, hücrenin sitoplazmasının tüm içeriğini hücre zarına doğru itmesi ve böylece kloroplastları ışığa daha yakın tutmasıdır . Çoğu bitki, sitozoldeki kimyasallarla reaksiyona giren kimyasalları kofulda depolar. Hücre, örneğin bir otobur tarafından kırılırsa, iki kimyasal reaksiyona girerek toksik kimyasallar oluşturabilir. Sarımsak olarak, alin ve enzim kalırve normalde ayrılmış fakat oluşturur alisin vakuol kırık ise. Benzer bir reaksiyon, üretimi için sorumlu olan sin-propanethial-S-oksit olduğunda soğan kesilir.
Mantar hücrelerindeki vakuoller, bitkilerdekine benzer işlevler gerçekleştirir ve hücre başına birden fazla vakuol olabilir. İçinde maya hücrelerinin hücre arası bir olan dinamik hızla değiştirebilir yapısı morfolojisi . Hücre pH'ının homeostazı ve iyonların konsantrasyonu, ozmoregülasyon , amino asitlerin ve polifosfatın depolanması ve parçalayıcı süreçler dahil olmak üzere birçok süreçte yer alırlar . Stronsiyum gibi toksik iyonlar ( Sr2+
), kobalt (II) ( Co2+
) ve kurşun (II) ( Pb2+
) hücrenin geri kalanından izole etmek için vakuole taşınır.
kontraktil vakuoller
Kontraktil Vakuoller , birçok serbest yaşayan protistte bulunan özel bir osmoregülatör organeldir. Kasılma vakuol, radyal kollar ve bir süngerimsi içeren kasılma vakuol kompleksinin bir parçasıdır. Kasılma vakuol kompleksi, hücreye su akışını dengelemek için hücredeki fazla suyu ve iyonları uzaklaştırmak için periyodik olarak büzülür. Kasılma vakuolü yavaş yavaş su aldığında, kasılma vakuolü genişler, buna diyastol denir ve eşiğine ulaştığında, merkezi vakuol kasılır (sistol) su salmak için periyodik olarak.
Gıda kofulları
Besin vakuolleri ( sindirim vakuolü olarak da bilinir ), Siliatlarda ve Sıtmaya neden olan bir protozoan parazit olan Plasmodium falciparum'da bulunan organellerdir .
histopatoloji
Gelen histopatoloji , vakuolizasyon vakuol veya küçük boşluklar benzeri yapıların içinde veya bitişik hücrelere oluşumudur. Spesifik olmayan bir hastalık belirtisidir.