Вакуоли растительных клеток

Молодые растительные клетки имеют несколько мелких вакуолей. Далее вакуоли сливаются и образуют одну крупную вакуоль, которая занимает примерно 90% объема клетки, оттесняя органоиды к периферии. Отделены вакуоли одинарной мембранной, сходной по толщине с плазмолеммой. Эта мембрана называется тонопласт. Полость вакуоли заполнена клеточным соком, представляющим собой водный раствор, в который входят различные неорганические соли, сахара, органические кислоты и их соли, некоторые высоко молекулярные вещества и т.д. Центральные вакуоли растений выполняют множество функций:

1) Поддержание тургорного внутреннего давления клеток. Величину тургора определяют растворенные в клеточном соке вакуолей молекулы. Вакуоль функционирует в качестве осмометра и придает клетке прочность и напряженность (тургисцентность);

2) Вакуоли используются клетками для складирования метаболитов или для осуществления процесса экскреции, т.е. выделения. Через тонопласт осуществляется активный транспорт различных молекул. Здесь находится протонная помпа, через которую, путем механизма с импорта, происходит транспорт сахаров. Таким образом выводятся из клетки все растворимые метаболиты, нерастворимые в воде неорганические вещества превращаются в центральной вакуоли в растворимые глюкозиды, соединяясь с молекулами сахаров. Также происходит отложение различных пигментов, неорганических кристаллов, солей. За счет складирования этих соединений вакуолярной сок имеет выраженную кислую реакцию от 2 рН до 5.

3) Накопление запасных продуктов. В первую очередь это сахара и белки. Отложение белков в живых молодых клетках редко. В основном они откладываются в семенах.

4) Гидролиз клеточных компонентов. В центральной вакуоли обнаружены гидролазы. Тонопласт может впячиваться внутрь вакуоли, получаются складки, которые отщепляются и плывут в вакуоль. Аутофагическая функция вакуоли это. Лизосомными свойствами обладают вакуоли дрожжей.

Отдельной структурой вакуолярной системы являются сферосомы. Они встречаются в растительных клетках и окрашиваются липофильными красителями, имея очень высокий коэффициент преломления. Образуются они их элементов ЭПР. Пузырек отшнуровывается. Имеет одинарную мембрану. В ней происходит накопление масла. Она постепенно растет, в ней происходит перестройка и в конце-концов она превращается в масляную каплю окруженную мембраной.

Пероксисомы (микротельца).

Обнаружены у простейших, низших грибов, высших растений, эмбриональных тканях, у высших позвоночных в печено и почках. Локализация – рядом с мембранами ЭПР. В растительных клетках пероксисомы имеют теснейший контакт с митохондриями. Это органоиды, обладающие ферментативной системой образования и утилизацией перекиси водорода, глиоксилата и т.д. Пероксисомы регулируют окислительно-восстановительной равновесие внутри клетки и концентрацию активных форм кислорода. Были открыты тем же Де Дювом в 1960 году. Это небольшие вакуоли, диаметром от 0,3 до 1,5 мкм, одетые одинарной мембраной, отграничивающей гранулярный матрикс, в центре которого располагается сердцевина. У млекопитающих представлены пероксисомы двумя формами – универсальными мелкими и более крупными, характерными в основном для клеток печени и почек. Мембраны пероксисом либо из мембран гладкого ЭПР, либо из предшествующих пероксимом в процессе роста и деления, подобно митохондриям и хлоропластам. Пероксисомы относятся к саморедуцирующимся органеллам, хотя в них нет ни нуклеиновых кислот, ни аппарата для репликаций. Все белки из которых состоят пероксисомы кодируются ядром. В пероксисоме происходит накопление специфических белков и липидов, которые синтезируются в цитозоле, затем поступают в пероксисому. Происходит ее рост, а затем деление на две.

В пероксисомах обнаруживаются: оксидазы, оксидаза-d-амк-т. Эти ферменты являются маркерами аминокислот. Это ферменты окислительного дезаминирования. При работе этих ферментов образуется перекись водорода и каталаза, которая разрушает перекись. Де Дюв, открывший пероксисомы, пришел к заключению, что эти органоиды представляют собой реликты того времени, когда митохондрии еще не образовались. По сути, это органоид, выполняющий функцию биологического окисления. Они находятся на перекрестке биохимических путей, которые замыкают реакции, осуществляющиеся в разных компартментах клетки. Осуществляя реакции, сопровождающиеся высвобождением энергии, пероксисомы связывают окислительный метаболизм в клетке с конструктивным и генерируют пути синтеза разнообразных соединений, например, превращение жиров в углеводы.

Дата добавления: 2015-04-25