Čo je vakuola a na čo slúži? Vakuola je štruktúra nachádzajúca sa v bunkách zvierat, rastlín, baktérií, protistov a húb. Je to jedna z najväčších organel nachádzajúcich sa v bunkách a má tvar veľkého vaku. Vakuoly majú jednoduchú štruktúru: sú obklopené tenkou membránou a naplnené tekutinou a všetkými molekulami, ktoré prijímajú. Vyzerajú podobne ako vezikuly, ďalšia organela, pretože obe sú vaky viazané na membránu, ale vakuoly sú podstatne väčšie ako vezikuly a sú vzniká pri splynutí viacerých vezikúl.
4 hlavné funkcie vakuoly
Čo robí vakuola? Hlavnou funkciou vakuol je zadržiavanie rôznych látok a molekúl; v podstate fungujú ako úložná jednotka bunky. Nižšie sú uvedené niektoré kľúčové funkcie vakuoly, z ktorých mnohé sa týkajú skladovania materiálov, ktoré bude bunka potrebovať neskôr alebo ktoré môžu bunku poškodiť, a preto je potrebné ich odstrániť:
-
Odstráňte a uložte odpad produkovaný počas autofágie (keď sa časť bunky rozpadne v dôsledku veku alebo poškodenia)
-
Odstráňte a uložte škodlivé cudzie produkty, aby nepoškodili bunku
-
Skladujte vodu
iphone emojis na telefóne s Androidom
-
Uchovávajte živiny, ako sú lipidy, bielkoviny a sacharidy
Presné funkcie vakuoly však závisia od typu bunky, v ktorej sa nachádza. V nasledujúcich častiach sa pozrieme na ďalšie funkcie, ktoré môžu mať vakuoly na základe toho, či sa nachádzajú v bunkách zvierat, rastlín/huby, baktérií alebo protistov.
Štruktúra a funkcia vakuol v živočíšnych bunkách
Vakuoly v živočíšnych bunkách väčšinou uchovávajú látky; nie sú tak potrebné na rozklad látok, pretože to robia lyzozómy, ďalšie organely v živočíšnych bunkách. Vakuoly živočíšnych buniek sú typicky malé a každá bunka môže obsahovať viacero vakuol. Vakuoly môžu uchovávať rôzne látky v závislosti od typu bunky, v ktorej sa nachádzajú. Napríklad v tukových bunkách vakuoly často uchovávajú veľké množstvo lipidov.
Vakuoly v živočíšnych bunkách pomáhajú aj pri procesoch endocytózy a exocytózy. Endocytóza je, keď látky, ktoré sa nemôžu pasívne pohybovať cez bunkovú membránu, sú aktívne transportované do bunky. Tieto látky môžu zahŕňať čokoľvek od živín cez toxíny až po bunkové zvyšky. Exocytóza je opakom; je to proces aktívneho pohybu molekúl z bunky.
Počas týchto procesov je vakuola miesto, kde sa látky ukladajú alebo rozkladajú pred/po ich presune do/z bunky.
Štruktúra a funkcia vakuol v bunkách rastlín a húb
Na rozdiel od živočíšnych buniek, rastlinné bunky typicky obsahujú iba jednu vakuolu na bunku (často označovanú ako centrálna vakuola) a vakuola, ktorú obsahujú, je oveľa väčšia ako v živočíšnych bunkách. Centrálne vakuoly rastlinných buniek zaberajú enormné percento bunky, niekedy aj viac ako 90 % bunkového priestoru, hoci 30 – 50 % je bežnejších.
Vakuoly v zrelých rastlinných bunkách obklopuje ďalšia tenká membrána nazývaná tonoplast. Tonoplast pomáha vakuole udržať jej štruktúru, aby si vakuola zachovala svoj tvar. Vakuoly v bunkách rastlín a húb však vykonávajú veľmi podobné funkcie; bunkové vakuoly húb sú typicky oveľa menšie ako vakuoly rastlinných buniek a každá bunka húb môže obsahovať viac ako jednu vakuolu (podobne ako zvieracie bunky).
Vakuoly v bunkách rastlín a húb vykonávajú viac funkcií ako vakuoly v iných typoch buniek ; sú kritickou súčasťou udržania rastliny/huby nažive a zdravé. Pretože huby a rastlinné bunky neobsahujú lyzozómy, vakuoly v týchto bunkách tiež rozkladajú viac materiálov ako v živočíšnych bunkách. Okrem funkcií uvedených v predchádzajúcej časti, vakuoly v bunkách rastlín a húb tiež:
-
Udržujte správne pH: Vakuola udržuje cytoplazmu v bunke kyslú, takže enzýmy môžu rozkladať rôzne molekuly. Vakuola znižuje pH presunom protónov z bunkového cytosólu do vakuoly.
-
Skladujte vodu: Vakuola môže využívať protónovú hnaciu silu, chemický gradient používaný na presun materiálov von z bunky, na ukladanie vody, čo umožňuje rastline prežiť dlhšie v obdobiach sucha.
-
Udržujte tlak turgoru: Turgorov tlak je tlak hlavnej oblasti bunky proti bunkovej stene. Je to jeden zo spôsobov, ako sa rastliny a stromy vyhýbajú krívaniu a rastú do výšky a sily. Myslite na čerstvé, chrumkavé šalátové zelené vs. Prvé majú vysoký tlak turgoru. Tonoplasty vo vakuolách kontrolujú turgorový tlak udržiavaním určitej rovnováhy iónov, čo spôsobuje, že vakuola napučiava proti bunkovej stene.
-
Upravte veľkosť bunky: Pretože vakuoly v rastlinných bunkách môžu byť také veľké, sú kľúčovou súčasťou pri určovaní toho, aká veľká alebo malá je určitá rastlinná bunka, čo môže následne ovplyvniť veľkosť rôznych častí rastliny.
Na tomto obrázku môžete vidieť, o koľko väčšia je vakuola (veľká modrá štruktúra) v rastlinnej bunke v porovnaní so živočíšnou bunkou.Zdroj: Wikipedia commons
Štruktúra a funkcia vakuol v bakteriálnych bunkách
Nie všetky typy baktérií majú bunky, ktoré obsahujú vakuoly, ale pre tie, ktoré ich obsahujú, väčšinou sa používajú na skladovanie. Vakuoly sú obzvlášť veľké u niektorých druhov sírnych baktérií; v týchto baktériách môžu vakuoly zaberať toľko miesta alebo viac ako vakuoly v rastlinných bunkách, až 98% percent plochy bunky. Tieto vakuoly sa často používajú na ukladanie dusičnanových iónov pre neskoršie použitie bunkou.
Niektoré sinice majú aj vakuoly, ktoré sú priepustné pre plyny. Plyny môžu byť presunuté do alebo z vakuoly, čo dáva baktériám spôsob, ako kontrolovať ich vztlak.
Štruktúra a funkcia vakuol v protistových bunkách
Protisty obsahujú špecifický typ vakuoly nazývaný a kontraktilná vakuola. Namiesto toho, aby sa používala na skladovanie, táto vakuola reguluje množstvo vody v bunke (známa ako osmoregulácia). Protisti, ktoré žijú v sladkej vode, môžu do svojich buniek nabrať príliš veľa vody, čo spôsobí ich prasknutie. Kontraktilná vakuola tomu bráni stiahnutím a vypudením vody z bunky.
Niektoré protisty majú jednu kontraktilnú vakuolu na bunku, iné majú viacero. U bičíkovcov ako napr Euglena, kontraktilná vakuola zostáva v bunke nehybná, ale v améba, mení polohu na základe pohybov protista. In améba, kontraktilné vakuoly tiež zhromažďujú odpad produkovaný bunkou.
Zhrnutie: Definícia vakuoly
Vakuola je organela, ktorá sa nachádza v mnohých typoch buniek vrátane živočíšnych, rastlinných, húb, baktérií a protistových buniek. Hlavnou funkciou vakuoly je ukladanie látok, typicky buď odpadové alebo škodlivé látky, alebo užitočné látky, ktoré bude bunka neskôr potrebovať.
Vakuoly sú najdôležitejšie v rastlinných bunkách, kde majú ďalšie funkcie, ako je udržiavanie správneho pH a tlaku turgoru, ktoré rastlina potrebuje na to, aby prosperovala.
Čo bude ďalej?
Teraz viete o vakuolách, ale čo zvyšok bunky? c teória je kľúčový biologický koncept, ktorý musíte vedieť, a môžete sa o tom všetko dozvedieť v našom hĺbkovom sprievodcovi bunkovou teóriou.
Chcete si prečítať ďalšie vedecké témy? Potom máte šťastie! Naši sprievodcovia vás naučia veľa užitočných tém, vrátane ako previesť stupne Celzia na Fahrenheita a aká je hustota vody .
Aké sú najdôležitejšie hodiny prírodných vied na strednej škole? Pozrite si nášho sprievodcu a naučte sa všetky stredoškolské kurzy, ktoré by ste mali absolvovať.