Ein vacuole ist ein membranengebundener organelle, der im ganzen Werk und Pilzzellen und einem protist, Tier und Bakterienzellen da ist. Vacuoles sind im Wesentlichen eingeschlossene Abteilungen, die mit Wasser gefüllt werden, das anorganische und organische Moleküle einschließlich Enzyme in der Lösung enthält, obwohl in bestimmten Fällen sie Festkörper enthalten können, die überflutet worden sind. Vacuoles werden durch die Fusion der vielfachen Membran vesicles gebildet und sind effektiv gerade größere Formen von diesen. Der organelle hat keine grundlegende Gestalt oder Größe; seine Struktur ändert sich gemäß den Bedürfnissen nach der Zelle.

Die Funktion und Wichtigkeit von vacuoles ändern sich außerordentlich gemäß dem Typ der Zelle, in der sie anwesend sind, viel größere Bekanntheit in den Zellen von Werken, Fungi und bestimmtem protists habend, als diejenigen von Tieren und Bakterien. Im Allgemeinen schließen die Funktionen des vacuole ein:

• Das Isolieren von Materialien, die schädlich sein könnten oder eine Drohung gegen die Zelle
• Abfallprodukte enthaltend
• Wasser in Pflanzenzellen enthaltend
• Das Aufrechterhalten des Innendrucks oder turgor innerhalb der Zelle
• Das Aufrechterhalten eines acidic inneren pH
• Kleine Moleküle enthaltend
• Das Exportieren unerwünschter Substanzen von der Zelle
• Erlaubt Werken, Strukturen wie Blätter und Blumen wegen des Drucks des zentralen vacuole zu unterstützen
• In Samen werden versorgte für die Germination erforderliche Proteine in 'Protein-Körpern' behalten, die vacuoles modifiziert werden.

Vacuoles spielen auch eine Hauptrolle in autophagy, ein Gleichgewicht zwischen Biogenese (Produktion) und Degradierung (oder Umsatz), von vielen Substanzen und Zellstrukturen in bestimmten Organismen aufrechterhaltend. Sie helfen auch im lysis und der Wiederverwertung von misfolded Proteinen, die begonnen haben, sich innerhalb der Zelle zu entwickeln. Thomas Boller und andere haben vorgeschlagen, dass der vacuole an der Zerstörung teilnimmt, in Bakterien einzufallen, und Robert B Mellor vorgeschlagen hat, dass mit dem Organ spezifische Formen eine Rolle in 'der Unterkunft' symbiotische Bakterien haben. In protists haben vacuoles die zusätzliche Funktion, Essen zu versorgen, das vom Organismus gefesselt gewesen ist und beim verdauungsfördernden und Abfallwirtschaft-Prozess für die Zelle helfend.

Bakterien

Große vacuoles werden in drei Klassen von filamentous Schwefel-Bakterien, Thioploca, Beggiatoa und Thiomargarita gefunden. Der cytosol wird in diesen Klassen äußerst reduziert, und der vacuole kann zwischen 40-98 % der Zelle besetzen. Der vacuole enthält hohe Konzentrationen von Nitrat-Ionen und wird deshalb gedacht, eine Lagerung organelle zu sein.

Benzin vacuoles, die für Benzin frei durchlässig sind, ist in einigen Arten von Cyanobacteria da. Sie erlauben den Bakterien, ihre Ausgelassenheit zu kontrollieren.

Werke

Die meisten reifen Pflanzenzellen haben einen großen zentralen vacuole, der normalerweise mehr als 30 % des Volumens der Zelle besetzt, und das nicht weniger als 80 % des Volumens für bestimmte Zelltypen und Bedingungen besetzen kann. Ufer des Zytoplasmas bohren häufig den vacuole durch.

Ein vacuole wird durch eine Membran genannt den tonoplast umgeben (Wortursprung: Gk tón (os) +-o-, "das Ausdehnen", "Spannung" bedeutend, "harmonieren" + Kamm. Form repr. Gk plastós hat sich, geformt geformt). Auch genannt die vacuolar Membran, der tonoplast ist die cytoplasmic Membran, die einen vacuole umgibt, den vacuolar Inhalt vom Zytoplasma der Zelle trennend. Als eine Membran wird es an der Regulierung der Bewegungen von Ionen um die Zelle und des Isolierens von Materialien hauptsächlich beteiligt, die schädlich sein könnten oder eine Drohung gegen die Zelle.

Der Transport von Protonen vom cytosol bis den vacuole stabilisiert cytoplasmic pH, während er das vacuolar Interieur mehr acidic das Schaffen einer Protonenmotiv-Gewalt macht, die die Zelle anwenden kann, um Nährstoffe in oder aus dem vacuole zu transportieren. Der niedrige pH des vacuole erlaubt auch degradative Enzymen zu handeln. Obwohl einzelne große zentrale vacuoles am üblichsten sind, können sich die Größe und Zahl von vacuoles in verschiedenen Geweben und Stufen der Entwicklung ändern. Zum Beispiel enthalten sich entwickelnde Zellen im meristems kleinen provacuoles, und Zellen des Gefäßcambium haben viele kleine vacuoles im Winter und einen großen im Sommer.

Beiseite von der Lagerung soll die Hauptrolle des zentralen vacuole turgor Druck gegen die Zellwand aufrechterhalten. Proteine, die im tonoplast (aquaporins) gefunden sind, kontrollieren den Fluss von Wasser in und aus dem vacuole durch den aktiven Transport, Kalium (K) Ionen in und aus dem vacuolar Interieur pumpend. Wegen Osmose wird sich Wasser in den vacuole verbreiten, auf die Zellwand Druck ausübend. Wenn Wasserverlust zu einem bedeutenden Niedergang im turgor Druck führt, wird die Zelle plasmolyze. Durch vacuoles ausgeübter Druck von Turgor ist auch für die Zellverlängerung erforderlich: Da die Zellwand durch die Handlung von expansins teilweise erniedrigt wird, wird die weniger starre Wand durch den Druck ausgebreitet, der aus dem vacuole kommt. Durch den vacuole ausgeübter Druck von Turgor ist auch im Unterstützen von Werken in einer aufrechten Position notwendig. Eine andere Funktion eines zentralen vacuole besteht darin, dass er den ganzen Inhalt des Zytoplasmas der Zelle gegen die Zellmembran stößt, und so die Chloroplasten näher hält, um sich zu entzünden.

Die meisten Werke versorgen Chemikalien in den vacuole, die mit Chemikalien im cytosol reagieren. Wenn die Zelle zum Beispiel von einem Pflanzenfresser gebrochen wird, dann können die zwei Chemikalien sich formende toxische Chemikalien reagieren. Im Knoblauch werden alliin und dem Enzym alliinase normalerweise getrennt, aber bilden allicin, wenn der vacuole gebrochen wird. Eine ähnliche Reaktion ist für die Produktion von syn propanethial S Oxyd verantwortlich, wenn Zwiebeln geschnitten werden.

Fungi

Vacuoles in Pilzzellen führen ähnliche Funktionen für diejenigen in Werken durch, und es kann mehr als einen vacuole pro Zelle geben. In Hefe-Zellen ist der vacuole eine Struktur, die seine Morphologie schnell modifizieren kann. Sie werden an vielen Prozessen einschließlich des homeostasis des Zell-pH und der Konzentration von Ionen, osmoregulation beteiligt, Aminosäuren und Polyphosphat und Degradative-Prozesse versorgend. Toxische Ionen, wie Strontium , Kobalt (II) , und Leitung (II) werden in den vacuole transportiert, um sie vom Rest der Zelle zu isolieren.

Tiere

In Tierzellen führen vacuoles größtenteils untergeordnete Rollen durch, bei größeren Prozessen von exocytosis und endocytosis helfend.

Tier vacuoles ist kleiner als ihre Gemüsekollegen sondern auch gewöhnlich in der Zahl größer. Es gibt auch Tierzellen, die keinen vacuoles haben.

Exocytosis ist der Herauspressen-Prozess von Proteinen und lipids von der Zelle. Diese Materialien werden mit sekretorischen Körnchen innerhalb des Apparats von Golgi vereinigt, bevor sie zur Zellmembran transportiert werden, und in die extracellular Umgebung verborgen. In dieser Kapazität sind vacuoles einfach Lagerung vesicles, die die Eindämmung, den Transport und die Verfügung von ausgewählten Proteinen und lipids zur extracellular Umgebung der Zelle berücksichtigen.

Endocytosis ist die Rückseite von exocytosis und kann in einer Vielfalt von Formen vorkommen. Phagocytosis ("das Zellessen") ist der Prozess, durch den Bakterien, totes Gewebe oder andere Bit des unter dem Mikroskop sichtbaren Materials durch Zellen überflutet werden. Das Material stellt mit der Zellmembran, der dann invaginates Kontakt her. Der invagination wird geklemmt von, das überflutete Material im membranenbeiliegenden vacuole und der Zellmembran intakt verlassend. Pinocytosis ("das Zelltrinken") ist im Wesentlichen derselbe Prozess, der Unterschied, der ist, den die Substanzen aufgenommen haben, sind in der Lösung und nicht sichtbar unter dem Mikroskop. Phagocytosis und pinocytosis werden beide in Verbindung mit lysosomes übernommen, die die Depression des Materials vollenden, das überflutet worden ist.

Salmonelle ist im Stande, zu überleben und sich im vacuoles von mehreren Säugetier-Arten zu vermehren, überflutet.