Karamihan sa mga mature na selula ng halaman ay nailalarawan sa pamamagitan ng malaki gitnang vacuole sumasakop ng hanggang 70-90% ng dami ng cell. Sa kasong ito, ang protoplast na may lahat ng organelles ay matatagpuan sa anyo ng isang napaka manipis na parietal layer na lining sa cell wall. Ang parietal protoplast ay karaniwang naglalaman ng maliliit na cytoplasmic vacuoles. Minsan ang nucleus ay matatagpuan sa gitna ng cell in nuklear na bulsa cytoplasm, na konektado sa parietal layer ng pinakamanipis na cytoplasmic strands na tumatawid sa gitnang vacuole.

Ang cell sap ay isang may tubig na solusyon iba't ibang sangkap, na mga produkto ng mahahalagang aktibidad ng protoplast, pangunahin ang mga reserbang sangkap at basura. Ang reaksyon ng cell sap ay kadalasang mahina acidic o neutral, bihirang alkaline. Ang mga sangkap na bumubuo sa cell sap ay lubhang magkakaibang. Ang mga ito ay carbohydrates, protina, organic acids at ang kanilang mga salts, amino acids, mineral ions, alkaloids, glycosides, tannins, pigments at iba pang mga compound na nalulusaw sa tubig. Karamihan sa kanila ay kabilang sa pangkat ng mga ergastic substance - mga produkto ng protoplast metabolism, na maaaring lumitaw at mawala iba't ibang panahon buhay ng cell. Maraming mga sangkap ng cell sap ay nabuo lamang sa mga selula ng halaman.

Ang mga carbohydrates ng cell sap ng halaman ay kinakatawan ng monosaccharides (glucose, fructose), disaccharides (sucrose) at polysaccharides (mucus, inulin).

Ang glucose (asukal ng ubas) at fructose (asukal sa prutas) ay naiipon sa malalaking dami sa mga makatas na prutas. Ang sucrose (asukal ng beet) ay nag-iipon ng maraming dami sa mga ugat ng sugar beet at mga tangkay ng tubo. Para sa isang bilang ng mga pamilya ng halaman (cactus, Crassulaceae, orchid), ang akumulasyon ng uhog na nagpapanatili ng tubig sa cell sap ay katangian. Ang Inulin ay isang reserbang polysaccharide, na idineposito sa anyo koloidal na solusyon sa cell sap ng underground organs ng Compositae sa halip na starch.

Ang mga protina ay nag-iipon sa anyo ng isang koloidal na solusyon sa mga vacuole ng mga selula ng mga ripening na buto. Kapag ang mga buto ay na-dehydrate sa mga huling yugto ng kanilang pag-unlad, ang tubig ay tinanggal mula sa mga vacuoles, ang konsentrasyon ng protina sa cell sap ay tumataas, at ito ay pumasa sa isang solidong estado ng gel. Ang mga dehydrated vacuoles ng mga mature na buto ay tinatawag butil ng aleuron.

Ang pinakakaraniwang mga organic na acid sa cell sap ay citric, malic, succinic, at oxalic acid. Ang mga acid na ito ay matatagpuan sa maraming dami sa cell sap ng mga hindi hinog na prutas, na nagbibigay sa kanila ng maasim na lasa. Kapag ang mga prutas ay hinog, ang mga organikong acid ay maaaring gamitin bilang mga substrate ng paghinga, kaya ang maasim na lasa ng mga prutas ay karaniwang nawawala. Ang mga asin ng mga organikong acid kasama ang mga ion ng mineral ay may mahalagang papel sa mga prosesong osmotik.

Ang mga tannin (tannins) ay mga polymeric phenolic compound na may astringent na lasa. Mayroon silang mga antiseptikong katangian at pinoprotektahan ang mga tisyu ng halaman mula sa impeksyon at pagkabulok. Lalo na mayaman sa tannins ang mga cell ng bark ng mga stems at roots (oak, willow), mga hindi hinog na prutas (walnut), dahon (tea) at ilang mga pathological growths - galls. Ang mga tannin ay ginagamit sa gamot, para sa pangungulti ng balat, para sa pagtitina ng mga tela na maitim na kayumanggi.

Ang mga alkaloid ay magkakaibang kemikal na naglalaman ng nitrogen na mga organikong sangkap na may mapait na lasa. Mayroon silang mga katangian ng mga base at nakapaloob sa cell sap, kadalasan sa anyo ng mga asin. Maraming halamang may alkaloid ang nakakalason at hindi kinakain ng mga herbivore. Sa mga cell na naglalaman ng alkaloid, spores at mikrobyo ng mga microorganism ay hindi nabubuo, ang mga halaman ay hindi apektado ng fungal at bacterial na sakit. Lalo na mayaman sa alkaloid ang mga kinatawan ng mga pamilya ng nightshade, poppy, madder, buttercup, atbp.

Ang Glycosides ay isang malawak na pangkat ng mga natural na sangkap, mga compound ng mga asukal na may mga alkohol, aldehydes, phenol at iba pang mga sangkap. Ang isang bilang ng mga glycoside ng halaman ay ginagamit sa gamot. Ang mga cell sap pigment ay nabibilang din sa glycosides - flavonoids. Isa sa kanila - anthocyanin- bigyan ang cell sap ng kulay pula, asul o lila; iba - mga flavon- dilaw. Ang kulay ng mga bulaklak ng maraming halaman ay nauugnay sa mga anthocyanin. Ang scheme ng kulay ay dahil sa reaksyon ng cell sap: kung ito ay acidic, kung gayon ang mga pulang tono ay nangingibabaw, neutral - violet, na may bahagyang alkalina na reaksyon - asul. Ang hitsura ng mga shade ay naiimpluwensyahan din ng pagbuo ng mga complex na may iba't ibang mga metal ng anthocyanin. Ang mga flavones ay responsable para sa dilaw na kulay ng mga petals ng isang bilang ng mga halaman.

Ang kahalagahan ng mga organikong acid, tannin, alkaloids at glycosides ng cell sap sa metabolismo ng cell ay hindi pa sapat na naipaliwanag. Noong nakaraan, sila ay itinuturing na mga produkto ng palitan. Sa kasalukuyan, ipinakita na marami sa kanila ang maaaring muling masangkot sa mga proseso ng metabolic at, samakatuwid, maaari rin silang ituring na mga sangkap ng reserba.

Bilang karagdagan sa pag-andar ng pag-iipon ng mga reserbang sangkap at basura, ang mga vacuole sa mga selula ng halaman ay nagsasagawa ng isa pang mahalagang function - pagpapanatili ng turgor. Ang konsentrasyon ng mga ion at asukal sa cell sap ng central vacuole ay kadalasang mas mataas kaysa sa in pader ng cell; ang tonoplast ay makabuluhang nagpapabagal sa pagsasabog ng mga sangkap na ito mula sa vacuole at sa parehong oras ay madaling natatagusan ng tubig. Samakatuwid, ang tubig ay dadaloy sa vacuole. Ang ganitong unidirectional na proseso ng pagsasabog ng tubig sa pamamagitan ng isang piling natatagusan na lamad ay tinatawag osmosis. Ang tubig na pumapasok sa cell sap ay nagdudulot ng pressure sa parietal protoplast, at sa pamamagitan nito sa cell wall, na nagiging sanhi ng tense, elastic state, o turgor mga selula. Tinitiyak ng Turgor na ang mga non-lignified na organo ng halaman ay nagpapanatili ng kanilang hugis at posisyon sa espasyo, pati na rin ang kanilang paglaban sa pagkilos ng mga mekanikal na kadahilanan.

Kung ang isang cell ay inilagay sa isang hypertonic na solusyon ng ilang hindi nakakalason na asin o asukal (ibig sabihin, sa isang solusyon na mas mataas ang konsentrasyon kaysa sa konsentrasyon ng cell sap), pagkatapos ay nangyayari ang osmotic na paglabas ng tubig mula sa vacuole. Bilang resulta, ang volume nito ay nabawasan, ang nababanat na parietal protoplast ay lumalayo sa cell wall, nawawala ang turgor, at plasmolysis mga cell( fig.2.9).

kanin. 2.9. Scheme ng plasmolysis: 1 - cell sa isang estado ng turgor; 2 - simula ng plasmolysis; 3 - kumpletong plasmolysis.

Ang plasmolysis ay kadalasang nababaligtad. Kapag ang cell ay inilagay sa tubig o sa isang hypotonic solution, ang tubig ay muling masiglang hinihigop ng gitnang vacuole, ang protoplast ay muling pinindot laban sa cell wall, at ang turgor ay naibalik. Ang plasmolysis ay maaaring magsilbi bilang isang tagapagpahiwatig ng buhay na estado ng cell; ang isang patay na selula ay hindi nag-plasmolyze, dahil wala itong mga selektibong permeable na lamad.

Ang pagkawala ng turgor ay nagiging sanhi ng pagkalanta ng halaman. Kapag nalalanta sa hangin sa ilalim ng mga kondisyon ng hindi sapat na supply ng tubig, ang manipis na mga pader ng cell ay lumiliit nang sabay-sabay sa protoplast at nagiging nakatiklop.

Ang presyon ng turgor ay hindi lamang nagpapanatili ng hugis ng mga di-lignified na bahagi ng halaman, ito rin ay isa sa mga kadahilanan ng paglago ng cell, na nagbibigay ng taas mga selula lumalawak, ibig sabihin, dahil sa pagsipsip ng tubig at pagtaas ng laki ng vacuole. Ang mga selula ng hayop ay walang sentral na vacuole, ang kanilang paglaki ay nangyayari pangunahin dahil sa pagtaas ng dami ng cytoplasm, kaya ang laki ng mga selula ng hayop ay kadalasang mas maliit kaysa sa mga selula ng halaman.

Ang gitnang vacuole ay nagmumula sa pagsasanib ng maraming maliliit na vacuole na naroroon sa meristematic (embryonic) na mga selula. Ang mga cytoplasmic vacuole na ito ay naisip na nabuo sa pamamagitan ng mga lamad ng endoplasmic reticulum o ng Golgi apparatus.

Ang mga vacuole ay naroroon sa halos lahat ng nasa hustong gulang na buhay na mga selula ng halaman.

Ang mga ito ay mga cavity sa loob ng protoplast, kadalasang puno ng tubig na nilalaman - cell sap. Dahil ang mga vacuole ay nabuo bilang isang resulta ng metabolismo ng protoplast, ang kanilang hugis, sukat at kondisyon ay tinutukoy ng estado ng protoplast mismo. Sa napakabata, mga embryonic na selula, ang protoplast ay karaniwang sumasakop sa buong dami ng selula at walang mga vacuole. Sa mas lumang mga cell, maraming napakaliit (2-10 microns) na mga vacuole ang sinusunod, pantay na ipinamamahagi sa cytoplasm. Ang nucleus ay karaniwang nasa gitna ng cell. Kapag tinitingnan sa ilalim ng isang light microscope, ang maliliit na vacuole na ito ay mukhang magkahiwalay na mga butil o manipis na hubog na mga filament na kahawig ng mitochondria sa hugis. Dahil sa kanilang kasaganaan, binibigyan nila ang cytoplasm ng mabula na hitsura. Ang kanilang nilalaman ay nakikilala sa pamamagitan ng isang medyo mataas na density at lagkit at isang hydrogel na nabuo, tila, ng mga hydrophilic na protina. Sa unti-unting paglipat ng cell sa estado ng pang-adulto, na kung saan ay ipinahayag lalo na sa paglago nito, ang dami ng cell ay tumataas nang malaki, habang ang dami ng cytoplasm ay tumataas nang bahagya. Ang prosesong ito, tinatawag proseso ng pag-uunat ng cell, ay nauugnay sa akumulasyon ng isang malaking halaga ng tubig na hinihigop ng cell mula sa labas, at ang paglaki ng lamad. Ang cytoplasm, sumisipsip ng tubig, pagkatapos ay inilabas ito sa mga vacuole kasama ang mga produkto ng mahahalagang aktibidad nito - mga produktong metabolic, sa anyo ng cell sap. Kasabay nito, ang mga maliliit na vacuole ay lumalaki, ang kanilang mga nilalaman ay natunaw, sila ay pinagsama sa isa't isa at ang kanilang bilang ay bumababa. Ang mga indibidwal na vacuole ay kadalasang nagkakaroon ng hindi regular na hugis, na binago ng paggalaw ng cytoplasm. Sa wakas, sa isang pang-adultong selula na umabot na sa huling sukat nito, ang lahat ng mga vacuole ay nagsasama sa isang sentral na vacuole, at ang protoplast ay itinulak pabalik sa shell, na bumabalot sa vacuole sa anyo ng isang manipis na layer ng dingding. Ipinakita ng mga pag-aaral ng mikroskopiko ng elektron na ang kapal ng parietal layer na ito ng cytoplasm ay maaaring mas mababa kaysa sa kapal ng pangunahing lamad at mitochondria. Ito ay sinusunod, halimbawa, sa mga cell ng pangunahing parenchyma ng stem, ang kapal ng cytoplasmic layer na kung saan ay nasa limitasyon ng paglutas. ilaw na mikroskopyo(mga 0.2 microns). Sa mga cell na ito, ang plasmalemma at tonoplast ay lumalapit sa isa't isa sa isang lawak na ang mga cellular organelles (mitochondria at plastids) na nasa pagitan ng mga ito ay nagbabago ng kanilang hugis.

Ang nucleus at iba pang organelles ng cell ay matatagpuan sa pader na layer ng cytoplasm. Minsan ang nucleus ay sumasakop sa gitna ng cell, ang cytoplasm na nakapalibot dito ay konektado sa parietal cytoplasm sa pamamagitan ng mga strand na dumadaan sa lukab ng vacuole. Bilang karagdagan sa cytoplasm, ang mga pormasyon na tulad ng vacuole ay maaaring mangyari sa ilalim ng mga espesyal na kondisyon sa iba pang mga organel, halimbawa, sa mga plastid at sa nucleus.

Ang pagkakaroon ng isang malaking vacuole na puno ng cell sap ay katangian na tampok isang pagkakaiba-iba (pang-adulto) na selula ng halaman na nananatiling buhay sa kapanahunan. Ang volume ng naturang vacuole ay kadalasang mas malaki kaysa sa volume ng lahat ng iba pang bahagi ng cellular na pinagsama-sama, at kadalasang halos katumbas ng volume ng buong cell. Kaya, ang mga vacuoles ng mga selula ng mga makatas na organo ng mga halaman ay madalas na sumasakop sa higit sa 90% ng dami ng cell.

Para sa ilang mga grupo ng halaman (mga pamilya ng cactus, Crassulaceae, orchid), ang akumulasyon ng mga mucous substance sa cell sap, na mga carbohydrates din, ay katangian. Kadalasan, naglalaman ang cell sap mga glucoside(almond, foxglove) at alkaloid(poppy, kape, tsaa). Ang una ay mga compound ng glucose na may mga alkohol, aldehydes at iba pang mga sangkap na hindi naglalaman ng nitrogen, at ang pangalawa ay mga nitrogenous na sangkap ng kumplikadong komposisyon. Ang kanilang papel sa metabolismo ay hindi naipaliwanag. Mayroon silang mapait na lasa at nakakalason sa mga hayop sa ilang mga halaga, kaya pinipigilan ang halaman na kainin. Kasabay nito, marami sa kanila ang mahahalagang gamot, halimbawa, atropine - sa belladonna, morphine at codeine - sa poppy, quinine - sa puno ng cinchona.

Ang mga tannin ay madalas na matatagpuan sa cell sap - tannin. Ang mga ito ay kumplikadong organikong nitrogen-free compound na may astringent na lasa na malakas na nagre-refract sa liwanag. Ang cellular sap na naglalaman ng tannins ay lubos na malapot. Ang mga bark cell (oak, willow, spruce), dahon ng tsaa, buto ng kape ay lalong mayaman sa tannins. Kapag ang mga selula ay namatay, ang mga tannin ay na-oxidized, pinapagbinhi lamad ng cell at bigyan ito ng dark brown na kulay. Ang kahalagahan ng mga tannin sa buhay ng halaman mismo ay hindi pa nilinaw nang sapat. Mayroon silang mga katangian ng antiseptiko at samakatuwid ay nagsisilbing mga proteksiyon na sangkap laban sa pag-atake ng iba't ibang mga mikroorganismo. Ang teknikal na kahalagahan ng tannins ay ang mga ito ay ginagamit upang mag-tan ng balat, pagkatapos nito ay nagiging malambot, hindi uhog at hindi pinapasok ang tubig.

Ang lahat ng mga sangkap na ito na natunaw sa cell sap ay karaniwang walang kulay at maaari lamang makita sa mga espesyal na reagents. Samakatuwid, ang cell sap ay maaaring walang kulay at may kulay sa iba't ibang kulay dahil sa pagkakaroon ng mga pigment na nalulusaw sa tubig. Ang pinakakaraniwang cell sap pigment ay anthocyanin At mga flavon- nabibilang sa pangkat ng mga glucoside. Kadalasan sila ay puro sa cell sap ng mga panlabas na layer ng mga cell. mas matataas na halaman. Ang mga anthocyanin ay responsable para sa pulang kulay ng mga ugat at dahon ng table beets, ang pula, lila o asul na kulay ng mga talulot ng maraming bulaklak at iba pang bahagi ng mga halaman. Ang mga ito ay karaniwan lalo na sa mga selula ng mga punla at mga batang halaman, na samakatuwid ay nakakakuha ng mapula-pula na mga tono. Ang pagkakaiba sa mga lilim ng kulay - mula sa lilang hanggang pula - ay nauugnay sa ibang reaksyon ng cell sap: kung ang reaksyon ay acidic, kung gayon ang mga pulang tono ay nangingibabaw, na may neutral na reaksyon, violet, at may bahagyang alkaline na reaksyon, asul. Ang pagkakaroon ng anthocyanin ay nagpapaliwanag din sa kulay ng mga bunga ng seresa, plum, at ubas. Ang dilaw na kulay ng mga bulaklak, halimbawa, mga petals ng toadflax, dilaw na dahlia, ay nauugnay sa pagkakaroon ng mga pigment ng pangkat ng flavones sa cell sap.

Ang kahalagahan ng mga pigment ng cell sap sa metabolismo ay hindi pa sapat na naipaliwanag. Ang pagiging nasa mga selula ng mga petals at nagiging sanhi ng kanilang maliwanag na kulay, ang mga pigment ay gumaganap ng function ng pag-akit ng mga pollinating na insekto. Dahil malakas silang sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet, posible na ang mga batang bahagi ng mga halaman ay protektado mula sa mga nakakapinsalang epekto ng mga sinag na ito.

Ang komposisyon, konsentrasyon at lagkit ng cell sap in iba't ibang uri ang mga halaman ay magkakaiba at nagbabago kahit sa isang halaman mula sa organ patungo sa organ, mula sa tissue patungo sa tissue, at mula sa cell patungo sa cell. Samakatuwid, maliban sa tubig, hindi lahat ng mga cell ay nag-iipon ng lahat ng nakalistang mga sangkap sa mga vacuole. Marami sa mga sangkap ng cell sap, halimbawa, alkaloids, glucosides, ay matatagpuan lamang sa ilang mga grupo ng mga halaman, habang ang iba pang mga sangkap ay mas malawak na ipinamamahagi. Kadalasan, sa cell juice ng mga indibidwal na dalubhasang selulang pang-adulto, halos isang metabolic na produkto lamang ang naiipon, ngunit sa malalaking dami. Halimbawa, ang mga tannin ay naipon sa mga espesyal na malalaking selula - mga sisidlan nakakalat sa balat at kahoy. Sa cell juice ng ilang mga cell, maaaring maipon ang malalaking halaga ng mucus, natutunaw na protina (mucus at protein vacuoles).

Ang komposisyon at mga katangian ng cell sap ay lubos na naiimpluwensyahan ng edad ng cell (at ang halaman mismo) at mga kondisyon sa kapaligiran. Halimbawa, immature makatas na prutas, kadalasang berde, maasim at madalas na astringent, nagbabago ang kanilang kulay at lasa kapag naghihinog (cherry, iba't ibang berry, atbp.). Ito ay dahil sa ang katunayan na habang ang prutas ay naghihinog, ang nilalaman ng mga organikong acid na nagdudulot ng maasim na lasa, ang mga tannin na nagdudulot ng astringent na lasa ay bumababa, at ang mga asukal ay naipon. Ang akumulasyon ng mga anthocyanin ay lalong matindi sa mga dahon sa taglagas sa panahon ng tuyo, maaraw at malamig na panahon, kapag ang mga naninilaw na dahon ay nakakakuha ng magagandang mapula-pula na kulay dahil sa akumulasyon ng mga anthocyanin.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga vacuole na may cell sap ay walang mga katangian ng isang buhay na bagay, gayunpaman, ang kanilang kahalagahan sa buhay ng isang cell at halaman ay napaka-magkakaibang. Una sa lahat, ang vacuole, kasama ang cytoplasm, ay gumaganap ng function ng pagsipsip ng tubig at mga solusyon at paglipat ng mga ito sa paligid ng halaman. Ang tubig na hinihigop ng cell sap ay nagbibigay sa cell ng isang nababanat na estado (turgor). Tinitiyak ng Turgor na ang mga makatas na organo ay nagpapanatili ng isang tiyak na hugis at posisyon sa espasyo, pati na rin ang kanilang paglaban sa pagkilos ng mga mekanikal na kadahilanan. Ang mga vacuole ay nagsisilbi rin bilang mga imbakan ng ekstrang tubig. Ang mga asin, organic acids, carbohydrates at mga protina na natunaw sa cell sap ay maaaring magamit muli sa metabolismo ng protoplast.

Ang mekanismo ng pagbuo ng vacuole ay hindi pa ganap na naipaliwanag. Ipinakita ng mga pag-aaral ng electron microscopy na sa isang adult na cell, ang mga vacuole ay tinatanggal mula sa cytoplasm ng isang solong lamad, ang tonoplast. Minsan, kung mayroong maraming malalaking vacuole sa cell, kung gayon mayroon silang mahabang tubo na umaabot patungo sa cytoplasm, at ang mga tubo ay madalas na kahawig ng mga contour ng isang makinis na endoplasmic reticulum.

Sa mga batang selula, tulad ng makikita sa ilang mga pattern ng diffraction ng elektron, maraming mga lokal na pagpapalawak ng intermembrane space ng endoplasmic reticulum ang matatagpuan. Ang mga cell na ito, kapag tiningnan sa ilalim ng isang light microscope, ay may pinakamaliit na vacuoles, na kahawig sa hugis ng mga nakuha sa mga pattern ng electron diffraction. Nagbigay ito sa ilang mga siyentipiko ng batayan upang maglagay ng hypothesis, ayon sa kung saan ang mga vacuole ay nabuo bilang resulta ng mga lokal na pagpapalawak ng intermembrane gap ng endoplasmic reticulum. Ang pananaw na ito ay sinusuportahan din ng pagkakaroon ng isang solong lamad sa paligid ng mga vacuoles. Gayunpaman, sa ngayon ay hindi pa posible na makakuha ng mga pattern ng diffraction ng elektron na nagpapakita ng pagpapatuloy ng nuclear envelope, endoplasmic reticulum, at mga vacuoles sa isang seksyon. Samakatuwid, ang isa pang hypothesis ay binuo, ayon sa kung saan ang lokal na hydration (hydration) ng mga protina ay nangyayari sa ilang mga bahagi ng hyaloplasm nang walang anumang koneksyon sa endoplasmic reticulum. Sa hyaloplasm ng mga embryonic cell, ang mga pattern ng electron diffraction ay nagsiwalat ng hiwalay na mas magaan na mga lugar, na hindi limitado sa simula ng lamad at naglalaman ng mga labi ng cytoplasm. Ang mga lugar na ito ay itinuturing na simula ng mga vacuole. Sa kasunod na pagsasanib ng maliliit na patak na ito sa mas lumang mga selula, lumitaw ang isang tonoplast, at ang vacuole ay nagkaroon ng tipikal na hugis. Ang hitsura ng tubular elongations sa malalaking vacuoles na nakausli sa hyaloplasm, ayon sa hypothesis na ito, ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagpapapangit ng mga vacuoles bilang resulta ng paggalaw ng cytoplasm. Ang mga istrukturang nakagapos sa lamad na may katibayan ng mga vacuole ay natagpuan na nakikipag-ugnayan sa o malapit sa mga dictyosome. Ito ang naging batayan para sa hypothesis na ang mga vacuole ay nabuo sa pamamagitan ng pamamaga ng intermembrane space ng mga panlabas na cisterns ng dictyosomes. Sa kasong ito, ang mga lamad ng dictyosome ay nagiging mga lamad ng tonoplast.

Alin sa mga hypotheses na ito ang totoo, dapat ipakita ng karagdagang pananaliksik. Ito ay lubos na posible na ang pagkakaroon ng iba't ibang mga hypotheses ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang paraan ng pagtula ng mga vacuoles.

Kung makakita ka ng error, mangyaring i-highlight ang isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.

Ang mga vacuole at ang kanilang kahalagahan para sa mga selula

Vacuoles - single-membrane organelles na puno ng likido. Ang mga vacuole ay nabuo mula sa mga vesicle ng EPS o KG. Matatagpuan ang mga ito sa cytoplasm ng prokaryotic cells (halimbawa, gas vacuoles), mga selula ng hayop (halimbawa, mai at contractile vacuoles), mga halaman (osmoregulatory, storage vacuoles). Ang mga vacuole ay lalong mahusay na binuo sa mga selula ng halaman, kung saan sila ay sumasakop sa karamihan ng mga selula. Ang lamad na nakapaligid sa kanila ay tinatawag na tonoplast, at ang nilalaman ng tubig ay tinatawag na cell sap. Komposisyong kemikal at ang konsentrasyon ng cell sap ay napaka-variable at depende sa uri ng halaman at sa mga function ng mga vacuoles. Ang cell sap ng storage vacuoles ay naglalaman ng glucose, fructose, sucrose, organic acids (malic, citric), ilang amino acids at hydrophilic proteins, atbp. Ang mga vacuole na ito ay mahusay na binuo sa mga cell ng pakwan, ubas, sugar beets, mansanas, atbp. Sa cell sap ng maraming halaman mula sa Ang mga pamilya ng poppy at nightshade ay naglalaman ng mga alkaloid na nagpoprotekta sa kanila mula sa pagkain ng mga hayop. Ang mga vacuole ay madalas na nag-iipon at naghihiwalay ng mga produktong metabolic. Halimbawa, ang calcium oxalate ay idineposito sa anyo ng mga kristal na may iba't ibang hugis. Sa cell sap ng mga halaman, matatagpuan din ang mga compound tulad ng anthocyanin. Ang mga anthocyanin ay isang pangkat ng mga pigment na nalulusaw sa tubig ng halaman na mga glycoside sa kanilang kemikal na istraktura. Ang mga ito ay karaniwan sa kalikasan, may pula, orange, lila, kulay asul at samakatuwid ay matukoy ang kulay ng maraming prutas (plums, cherries), root crops (beets, radishes), bulaklak (lungwort, dahlias), dahon (begonias) ng mga halaman. Ang kulay ng anthocyanin ay maaaring mag-iba depende sa pH ng daluyan: sa isang acidic na kulay ito ay pula, sa isang neutral ito ay kulay-lila, sa isang alkalina ay asul. Samakatuwid, ang lungwort sa panahon ng pamumulaklak nito ay nagbabago ng kulay mula sa rosas hanggang sa asul.

Mga pag-andar. Sa mga selula, ang mga vacuole ay gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar: pantunaw ng kumplikado organikong bagay(mga digestive vacuole ng unicellular na hayop), pag-alis ng labis na tubig at mga produktong metaboliko (contractile vacuoles ng freshwater algae at unicellular na hayop), pag-iimbak ng mga sangkap (mga cell ng fungi at halaman), pagpapanatili ng isang pare-parehong hugis ng cell (dahil sa turgor, na dinadala out kasama ang paglahok ng nilalaman ng tubig ng osmoregulatory vacuoles), akumulasyon ng mga nakakalason na metabolic na produkto ("insulating" sorrel vacuoles), proteksyon mula sa pagkain (alkaloids sa nightshade vacuoles), atbp.

Ang tanging cell membrane system

Ang tanging sistema ng lamad ito ay isang kumplikado ng mga istruktura ng lamad na magkakaugnay sa spatially at functionally. Ang spatial na koneksyon ng mga organelles sa isang solong sistema ng lamad ay natanto sa pamamagitan ng isang kumbinasyon lamad ng plasma may ER, ER membranes na may mga lugar ng CG, ER at vacuoles, CG na may lysosome at Peroxisome. Samakatuwid, kasama sa EMU ang:

EPS, KG, lysosome, vacuoles, peroxisomes. Ang functional na relasyon ng mga organelles na ito sa cell ay maaaring ipakita sa pamamagitan ng halimbawa ng pagtatago ng digestive enzymes sa cell ng pancreas sa butil na EPS mula sa amino acids na protina ay synthesize → accumulates sa CG, kung saan ang synthesis ng hindi aktibong digestive enzymes nangyayari → ang konsentrasyon ng mga enzyme sa Golgi vesicle (secretory granules) → ang kanilang paglipat sa mga lamad ng plasma → pagsasanib ng mga vesicle sa lamad at paglabas ng mga enzyme.

Ngayon ay malalaman natin kung ano ang cavity na puno ng cell sap. Iyon ay, isasaalang-alang namin ang appointment ng mga vacuoles sa katawan. Tulad ng alam mo, ang isang cell ay isang elementarya yunit ng istruktura lahat ng bagay na nakapaligid sa atin. Ngunit ito ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga organelles. Ang isa sa kanila ay parang isang lukab na puno ng cell sap at tinatawag na vacuole.

Ang mga pag-andar ng organelle na ito ay magkakaiba, tiyak na bibigyan natin ng pansin ang paksang ito. At ngayon ay kinakailangan upang maunawaan na ang cell, salamat sa mga organelles nito, ay may kakayahang malayang pag-iral. Ang pinakamaliit na mga particle na ito ay hindi kailangang pagsamahin sa anumang kumplikadong mga istraktura. Mayroon itong isang bilang ng mga pag-aari na nagpapahintulot na ito ay umiral nang nakapag-iisa. Bumaling tayo ngayon sa pagsasaalang-alang ng isa sa mga bahagi na may mahalagang papel sa

Vacuole

Kaya, nasabi na natin na ang cavity na puno ng cell sap ay tinatawag na vacuole. Ang organoid na ito ay puno ng isang may tubig na solusyon ng iba't ibang mga sangkap, kung saan mahahanap natin ang parehong organic at inorganic. Upang lumikha ng mga vacuoles, kinakailangan ang pakikilahok:

• Golgi apparatus.

Magsimula tayo sa katotohanan na ang lahat ng mga selula ng halaman ay naglalaman ng mga organel na ito, tanging sa mga kabataan ay marami pa sa kanila. Bakit ito nangyayari? Bilang resulta ng paglaki, nagsasama sila, na humahantong sa pagbuo ng isang sentral na vacuole. Napakahalaga din na tandaan na ang mature ay halos ganap na puno ng vacuole na ito (higit sa 90 porsyento). Sa kasong ito, ang lahat ng iba pang organelles at ang cell nucleus ay lumipat sa shell.

Ang vacuole ay limitado sa tonoplast, ang tinatawag na lamad ng organelle na ito ng isang selula ng halaman. Ang likido na nasa loob ng vacuole ay cell sap.

Kaya, ang lukab na puno ng cell sap at may sukat na higit sa 90 porsiyento ng cavity ng buong cell ay ang central vacuole. Ang komposisyon ng juice na ito ay may kasamang napakalaking bilang ng mga sangkap, kabilang ang:

• asin;
• monosaccharides;
• disaccharides;
• mga amino acid;
• glycosides;
• alkaloid;
• anthocyanin at iba pa.

Mga pag-andar

Ang cell cavity na puno ng cell sap ay tinatawag na vacuole. Ito ay gumaganap ng maraming iba't ibang mga pag-andar. Ngayon ipinapanukala naming isaalang-alang ang mga ito. Una, bigyan ka namin ng isang listahan ng mga ito:

• Pagsipsip ng tubig. Ang tubig ay mahalaga para sa mga halaman at pagpapanatili ng buhay ng halaman. Gayundin, ang mga molekula ng H2O ay kinakailangan para sa photosynthesis ng halaman.
• Pangkulay ng mga halaman. Nagiging posible ito dahil sa pagkakaroon ng mga sangkap na anthocyanin. May kakayahan silang kulayan ang mga organo ng halaman (prutas, bulaklak, dahon).
• Konklusyon Nakakalason na sangkap. Ang mga kristal na oxalate ay idineposito sa mga vacuole. Ang ilang mga pangalawang metabolite ay mayroon ding magagandang (kapaki-pakinabang) na mga katangian, halimbawa, binibigyan nila ang mga halaman ng mapait na lasa at iniligtas ang mga ito mula sa pagkain.
• Stock sustansya. Ang cell ay maaaring, kung kinakailangan, gamitin ang mga reserba ng vacuole, dahil ito ay nag-iimbak ng isang bilang ng mga sangkap na kapaki-pakinabang para sa cell.
• Pagkasira ng mga lumang bahagi ng cell sa pamamagitan ng paggawa ng milky juice.

Mga vacuole sa mga selula ng hayop

Nasabi na natin na ang cavity sa cytoplasm na puno ng cell sap ay isang vacuole. Ngunit hanggang sa seksyong ito, ang mga selula ng halaman lamang ang napag-usapan. Ngayon ay makikilala natin ang mga pag-andar ng organelle na ito sa mga hayop.

Ang mga vacuole ay naroroon sa karamihan ng protozoa. Kaya, halimbawa, ang mga pulsating ay matatagpuan sa tubig-tabang at nagsisilbi para sa osmotic regulation. Ang ilang mga multicellular vertebrates at unicellular na organismo ay may mga digestive vacuole na naglalaman ng malaking bilang ng iba't ibang mga enzyme. Mahalaga rin na malaman na sa mas mataas na mga hayop ang mga organel na ito ay nabuo sa mga phagocytes.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga selula ng halaman at hayop

Nasabi na natin na ang mga organel, na mga cavity na puno ng cell sap, ay matatagpuan sa parehong mga selula ng halaman at hayop. Ano ang kanilang pagkakaiba? Mahalagang maunawaan na sa cell sila ay hindi lamang sa halaga. Sa halaman, sinasakop nila ang 95 porsiyento, at sa hayop - 5 porsiyento lamang.