Hvad er en vakuole, og hvad gør den? En vakuole er en struktur, der findes i dyre-, plante-, bakterier-, protist- og svampeceller. Det er en af ​​de største organeller, der findes i celler, og den er formet som en stor sæk. Vakuoler har en simpel struktur: de er omgivet af en tynd membran og fyldt med væske og eventuelle molekyler, de optager. De ligner vesikler, en anden organel, fordi begge er membranbundne sække, men vakuoler er væsentligt større end vesikler og er dannes, når flere vesikler smelter sammen.

De 4 hovedvakuolefunktioner

Hvad gør vakuolen? Vakuolernes hovedfunktion er at holde på forskellige stoffer og molekyler; de fungerer grundlæggende som cellens lagerenhed. Nedenfor er nogle nøglevakuolefunktioner, hvoraf mange vedrører opbevaring af materialer, som cellen skal bruge senere, eller som kan beskadige cellen og derfor skal fjernes:

• Fjern og opbevar affald produceret under autofagi (når en del af cellen nedbrydes på grund af alder eller beskadigelse)

• Fjern og opbevar skadelige fremmedprodukter, så de ikke beskadiger cellen

• Opbevar vand

• Opbevar næringsstoffer såsom lipider, proteiner og kulhydrater

De præcise funktioner af en vakuole afhænger dog af den type celle, den er i. I de følgende afsnit gennemgår vi yderligere funktioner, som vakuoler kan have, baseret på om de er placeret i dyre-, plante-/svampe-, bakterier- eller protistceller.

flette sortering java

Struktur og funktion af vakuoler i dyreceller

Vakuoler i dyreceller lagrer for det meste stoffer; de er ikke nødvendige for at nedbryde stoffer, fordi lysosomer, en anden organel i dyreceller, gør det. Dyrecellevakuoler er typisk små, og hver celle kan indeholde flere vakuoler. Vakuoler kan lagre forskellige stoffer afhængig af hvilken type celle de befinder sig i. For eksempel vil vakuoler i fedtceller ofte opbevare store mængder lipider.

Vakuoler i dyreceller hjælper også med processerne endocytose og exocytose. Endocytose er, når stoffer, der ikke passivt kan bevæge sig gennem cellemembranen, aktivt transporteres ind i cellen. Disse stoffer kan omfatte alt fra næringsstoffer til toksiner til cellerester. Exocytose er det modsatte; det er processen med aktivt at flytte molekyler ud af en celle.

Under disse processer er vakuolen det sted, hvor stofferne opbevares eller nedbrydes før/efter de er flyttet ind/ud af cellen.

Struktur og funktion af vakuoler i plante- og svampeceller

I modsætning til dyreceller, planteceller indeholder typisk kun én vakuole pr. celle (ofte omtalt som en central vakuole), og den vakuole, de indeholder, er meget større end dem i dyreceller. Plantecellecentralvakuoler optager en enorm procentdel af cellen, nogle gange over 90% af cellerummet, selvom 30-50% er mere almindeligt.

Omkring vakuolerne i modne planteceller er en ekstra tynd membran kaldet en tonoplast. Tonoplasten hjælper vakuolen med at holde sin struktur, så vakuolen kan bevare sin form. Vakuoler i plante- og svampeceller udfører imidlertid meget lignende funktioner; svampecellevakuoler er typisk meget mindre end plantecellevakuoler, og hver svampecelle kan indeholde mere end én vakuole (svarende til dyreceller).

Vakuoler i plante- og svampeceller udføre flere funktioner end vakuoler i andre typer celler ; de er en kritisk del af at holde planten/svampene i live og sunde. Fordi svampe og planteceller ikke indeholder lysosomer, nedbryder vakuoler i disse celler også flere materialer, end de gør i dyreceller. Ud over de funktioner, der er anført i det foregående afsnit, er vakuoler i plante- og svampeceller også:

• Oprethold korrekt pH: Vakuolen holder cytoplasmaet i cellen surt, så enzymer kan nedbryde forskellige molekyler. Vakuolen sænker pH ved at flytte protoner fra cellens cytosol ind i vakuolen.

• Opbevar vand: Vakuolen kan bruge protonmotorkraft, en kemisk gradient, der bruges til at flytte materialer ind og ud af cellen, til at opbevare vand, som gør det muligt for planten at overleve længere i perioder med tørke.

  oprette forbindelse til databasen i java

• Oprethold turgortryk: Turgortryk er trykket af cellens hovedområde mod cellevæggen. Det er en af ​​måderne, hvorpå planter og træer undgår at blive slappe og vokse sig høje og stærke. Tænk på friske, sprøde salatgrøntsager kontra slatne. Førstnævnte har højt turgortryk. Tonoplaster i vakuoler styrer turgortrykket ved at opretholde en særlig balance af ioner, som får vakuolen til at svulme op mod cellevæggen.

• Juster størrelsen på cellen: Fordi vakuoler i planteceller kan være så store, er de en nøgledel i at bestemme, hvor stor eller lille en bestemt plantecelle er, hvilket igen kan påvirke størrelsen af ​​forskellige dele af planten.

På dette billede kan du se, hvor meget større vakuolen (stor blå struktur) er i en plantecelle sammenlignet med en dyrecelle.Kilde: Wikipedia commons

Struktur og funktion af vakuoler i bakterieceller

Ikke alle typer bakterier har celler, der indeholder vakuoler, men for dem, der har, de bruges mest til opbevaring. Vakuoler er især store i nogle arter af svovlbakterier; i disse bakterier kan vakuolerne optage lige så meget plads eller mere, som vakuoler i planteceller gør, op til 98 % procent af cellens areal. Disse vakuoler bruges ofte til at opbevare nitrationer til senere brug af cellen.

Nogle cyanobakterier har også vakuoler, der er permeable for gasser. Gasser kan flyttes ind i eller ud af vakuolen, hvilket giver bakterierne en måde at kontrollere deres opdrift.

Struktur og funktion af vakuoler i protistceller

Protister indeholder en bestemt type vakuole kaldet a kontraktil vakuole. I stedet for at blive brugt til opbevaring, regulerer denne vakuole mængden af ​​vand i en celle (kendt som osmoregulering). Protister, der lever i ferskvand, kan tage for meget vand ind i deres celler, hvilket får dem til at briste. Den kontraktile vakuole forhindrer dette ved at trække sig sammen og udstøde vand fra cellen.

Nogle protister har én kontraktil vakuole pr. celle, andre har flere. Hos flageller som f.eks Euglena, den kontraktile vakuole forbliver stationær inde i cellen, men i Amøbe, den skifter position baseret på protistens bevægelser. I Amøbe, kontraktile vakuoler opsamler også affald produceret af cellen.

konstruktør i java

Resumé: Vacuole Definition

En vakuole er en organel, der findes i mange typer celler, herunder dyre-, plante-, svampe, bakterier og protistceller. Vakuolens hovedfunktion er at opbevare stoffer, typisk enten affald eller skadelige stoffer eller nyttige stoffer, som cellen skal bruge senere hen.

Vakuoler er vigtigst i planteceller, hvor de har yderligere funktioner, såsom at opretholde det korrekte pH og turgortryk, planten har brug for for at trives.

Hvad er det næste?

Nu kender du til vakuoler, men hvad med resten af ​​cellen? c ell teori er et centralt biologisk begreb, du bliver nødt til at kende, og du kan lære alt om det i vores dybdegående guide til celleteori.

Er der andre videnskabelige emner, du vil gennemgå? Så er du heldig! Vores guider vil lære dig masser af nyttige emner, herunder hvordan man konverterer Celsius til Fahrenheit og hvad densiteten af ​​vand er .

Hvad er de vigtigste naturvidenskabelige klasser at tage i gymnasiet? Tjek vores guide for at lære alle de gymnasieklasser, du bør tage.