Harilik amööb: struktuur, elupaik, tähtsus looduses. Kontraktiilne vakuool ja selle funktsioon Kokkutõmbuva vakuooli funktsioon amööbas
See artikkel tutvustab lugejat kõige lihtsamate organismide ehitusega, nimelt keskendub see kokkutõmbuva vakuooli struktuurile, mis täidab ekskretoorset (ja mitte ainult) funktsiooni, räägib kõige lihtsamate organismide tähendusest ja kirjeldab viise. nende olemasolust aastal keskkond.
Kontraktiivne vakuool. Kontseptsioon
Vacuole (prantsuse vacuole, alates Ladina sõna vaakum - tühi), sfäärilised väikesed õõnsused taime- ja loomarakkudes või üherakulistes organismides. Kokkutõmbuvad vakuoolid on levinud peamiselt magevees elavate algloomade seas, nagu protistid nagu amoeba proteus ja ripsmeline suss, kes on selliseid omandanud. algne nimi kere kuju tõttu, mis sarnaneb kinga talla kujuga. Lisaks loetletud algloomadele leiti identseid struktuure ka erinevate Badyagovi perekonda kuuluvate mageveekäsnade rakkudest.
Kokkutõmbuva vakuooli struktuur. Selle omadused
Kontraktiivne vakuool on membraani organell, mis vabastab liigne vedelik tsütoplasmast. Selle seadme lokaliseerimine ja struktuur on erinevate mikroorganismide lõikes erinev. Vesikulaarsete või torukujuliste vakuoolide kompleksist, mida nimetatakse spongiaks, siseneb vedelik kontraktiilsesse vakuooli. Tänu selle süsteemi pidevale tööle säilitatakse stabiilne rakumaht. Algloomadel on kokkutõmbuvad vakuoolid, mis on aparaat, mis reguleerib osmootset rõhku ja aitab ka jääkaineid organismist väljutada. Algloomade keha koosneb ainult ühest rakust, mis omakorda täidab kõiki vajalikke elutähtsaid funktsioone. Selle alamkuningriigi esindajatel, nagu sussripslane, harilik amööb ja teised üherakulised organismid, on kõik iseseisva organismi omadused.
Lihtorganismide roll
Rakk täidab kõiki elutähtsaid funktsioone: väljutamine, hingamine, ärrituvus, liikumine, paljunemine, ainevahetus. Algloomad on kõikjal. Suurim kogus liik elab mere- ja magedad veed, paljud elavad niiskes pinnases, võivad nakatada taimi ning elada mitmerakuliste loomade ja inimeste kehas. Looduses täidavad algloomad sanitaarset rolli, nad osalevad ka aineringes ja on toiduks paljudele loomadele.
Amoeba vulgaris'e kontraktiilne vakuool
Harilik amööb on risopoodide klassi esindaja, erinevalt teistest esindajatest pole tal püsivat kehakuju. Liikumine toimub pseudopoodide abil. Nüüd selgitame välja, millist funktsiooni täidab kontraktiilne vakuool amööbis. See on osmootse rõhu taseme reguleerimine selle rakus. See võib moodustuda raku mis tahes osas. Välismembraani kaudu siseneb vesi keskkonnast osmootselt. Lahustunud ainete kontsentratsioon amööbarakus on suurem kui keskkonnas. Seega tekib rõhuerinevus algloomarakus ja väljaspool seda. Kokkutõmbuva vakuooli funktsioonid amööbis on omamoodi pumpamisaparaat, mis eemaldab lihtsa organismi rakust liigse vee. Amoeba Proteus võib vabastada kogunenud vedeliku keskkonda kõikjal kehapinnal.
Lisaks osmoregulatsioonile täidab see elus hingamisfunktsiooni, kuna osmoosi tulemusena tarnib sissetulev vesi selles lahustunud hapnikku. Millist funktsiooni kontraktiilne vakuool veel täidab? Samuti täidab see eritusfunktsiooni, nimelt eemaldatakse ainevahetusproduktid koos veega oma keskkonda.
Hingamine, eritumine, osmoregulatsioon ripsisussis
Algloomade keha on kaetud tiheda kestaga, millel on püsiv vorm. ja vetikad, sealhulgas mõned algloomad. Ripslooma keha on keerulisema ehitusega kui amööbil. Sussikambris on kaks kontraktiilset vakuooli, mis asuvad ees ja taga. Selles seadmes on eristatav reservuaar ja mitu väikest torukest. Kokkutõmbuvad vakuoolid paiknevad tänu sellele struktuurile (mikrotuubulitest) pidevalt edasi alaline koht puuris.
Selle algloomade esindaja elutegevuses on kontraktiilse vakuooli põhifunktsiooniks osmoregulatsioon, samuti eemaldab see rakust liigse vee, mis osmoosi toimel rakku tungib. Esiteks paisuvad aferentsed kanalid, seejärel pumbatakse neist vesi spetsiaalsesse reservuaari. Mahuti tõmbub kokku, eraldub toitekanalitest ja vesi paiskub pooride kaudu välja. Ripsirakus on kaks kontraktiilset vakuooli, mis omakorda toimivad antifaasis. Kahe sellise seadme töö tõttu on tagatud pidev protsess. Lisaks ringleb vesi pidevalt kontraktiilsete vakuoolide tegevuse tõttu. Need suruvad vaheldumisi kokku ja kontraktsioonide sagedus sõltub ümbritsevast temperatuurist.
Seega on toatemperatuuril (+18 - +20 kraadi Celsiuse järgi) vakuoolide kontraktsioonide sagedus mõningatel andmetel 10-15 sekundit. Ja arvestades, et sussi looduslik elupaik on kõik seisva veega mageveekogud ja selles lagunevate materjalide olemasolu orgaaniline aine, selle keskkonna temperatuur varieerub olenevalt aastaajast mitu kraadi ja seetõttu võib kokkutõmmete sagedus ulatuda 20-25 sekundini. Tunni jooksul on lihtsa organismi kontraktiilne vakuool võimeline vabastama rakust suures koguses vett. vastavuses selle suurusega. Neisse koguneb toitaineid, seedimata toidujääke, ainevahetuse lõppprodukte ning leidub ka hapnikku ja lämmastikku.
Reovee puhastamine algloomadega
Algloomade mõju aineringele looduses on väga oluline. Veehoidlates laskumise tõttu Reovesi, paljundada sisse suured hulgad bakterid. Selle tulemusena tekivad erinevad lihtsad organismid, kes kasutavad neid baktereid toiduna ja aitavad seega kaasa looduslikule
Järeldus
Vaatamata nende üherakuliste organismide lihtsale ehitusele, mille keha ei täida terve organismi funktsioone, on üllatavalt keskkonnaga kohanenud. Seda võib täheldada isegi kontraktiilse vakuooli struktuuri näitel. Tänaseks on looduses kõige lihtsamate tohutu tähtsus ja nende osalemine aineringes juba tõestatud.
See on koordineeritud töökompleksi kõige märgatavam osa, milles see toimib perioodiliselt tühjeneva reservuaarina. Vedelik siseneb kontraktiilsesse vakuooli vesikulaarsete või torukujuliste vakuoolide süsteemist, mida nimetatakse spongio. Kompleksi toimimine võimaldab säilitada enam-vähem konstantset rakumahtu, kompenseerides tsütoplasma kõrgest osmootsest rõhust põhjustatud pidevat vee sissevoolu läbi plasmamembraani.
Kokkutõmbuvad vakuoolid on levinud peamiselt mageveeprotistide seas, kuid neid on täheldatud ka merevormides. Sarnaseid struktuure on leitud ka Badyagovi perekonna mageveekäsnade rakkudest.
Märkmed
Allikad
- Hausmann K., Hülsmann N, Radek R. Protistoloogia. - Berliin, Stuttgart, E. Schweizerbert'sche Verlagbuchhandlung, 2003.
- Karpov S. A. Protistide rakustruktuur: Õpetus. - SPb.: TESSA, 2001. - 384 lk. - haige.
Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.
Vaadake, mis on "kokkutõmbuv vakuool" teistes sõnaraamatutes:
KONTRAKTIVNE VACUOL, vt VACUOL... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik
Kokkutõmbuv vakuool kontraktiilne vakuool. Teatud tüüpi vakuool mõnes protistide rühmas, mis on seotud vee (lahuste) eemaldamisega rakust kokkutõmbumise ajal ja vee imendumisega raku poolt paisumise ajal, mis aitab reguleerida osmootset rõhku.... Molekulaarbioloogia ja geneetika. Sõnastik.
Eukarüootse raku struktuur. Vakuool on loetletud numbriga 10. Vakuool on ühemembraaniline organell, mida leidub mõnes eukarüootses rakus ja ... Wikipedia
Või Heliozoa klassi Sarcodica (q.v.) tüüpi algloomade (q.v.) loomad. Morfoloogilised omadused. Neid eristab sfääriline protoplasmaatiline keha, millest õhukesed, niitjad, mitte... ... ulatuvad igas suunas, nagu kiired. entsüklopeediline sõnaraamat F. Brockhaus ja I.A. Efron
Või Ciliata, ripslaste klassi üksus ehk ripslased (q.v.), algloomade tüüp (q.v.). RIIMELISED SILAADID. I (Aspirotricha). Tähtede tähendus: pulber; ektoplasma alveolaarne kiht; ad.Z jumalik rida ripsmeid; b kombatav seta; cl ripsmed; ... Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron
- (Lobosea), kõige lihtsamalt organiseeritud algloomade klass, mis ületab risoomide klassi. Ilma sisemisest skelett ja välimine kestad. Keha kuju on muutuv, suurused jäävad tavaliselt vahemikku 20-700 mikronit, harva veidi rohkem. Pseudopoodide kuju ja suurus on iseloomulikud... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik
- (Flagellata s. Mastigophora, vt tabel. Flagellates, Flagellata) algloomade (Protozoa) klass. Nagu kõigil teistel seda tüüpi esindajatel, on ka neil keha, mis koosneb ainult ühest rakust, mis esindab protoplasmat ja tuuma koos tuumaga.... Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron
Või algloomad. Artikli sisu: Tunnused ja klassifikatsioon. Ajalooline sketš. Morfoloogia; protoplasma koos lisanditega (trihhotsüstid, tuum, kontraktiilsed vakuoolid, kromatofoorid jne). Kaaned ja luustik. Liikumine P.; pseudopoodia, flagella ja... Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron
Vakuool on raku sees asuv anum, mis kuulub organellide hulka ja mida elusorganism kasutab erinevateks vajadusteks. Tavaliselt näeb see välja nagu kott. Eraldatud rakust ühe membraaniga, mida nimetatakse tonoplastiks. Tonoplasti vesiikulitest moodustuvad vakuoolid. Neid esineb taimedes ja loomades, vetikates, seentes, bakterites; viirustel ja faagidel neid pole.
Kokkupuutel
Vakuooli koostis
Sageli on organoidi põhikoostis vajalike ainete lahus, see tähendab rakumahl.
Vaatamata erinevustele loomade ja taimeorganismid, nende rakumahla esindavad sarnased ained.
- Vesi (näiteks kaktuserakkudes).
- Mineraalsoolad: kloriidid, nitraadid, fosfaadid (polüfosfaadid fotosünteetilistes bakterites), nitraadid.
- Süsivesikud: monosahhariidid, disahhariidid, tärklis (kartulimugulrakkudes), glükogeen (loomadel).
- Rasvad (näiteks valge nahaalune rasv inimestel), polü-β-hüdroksüvõihape (mõnedes bakterites).
- Värvained: melaniin (inimese nahas), tanniin ja antotsüaniinid (taimedes).
- Tervendavad ained, mis tihendavad haava kahjustuste korral (näiteks lateks Hevea koore rakuparenhüümis).
- Ujuvuse suurendamiseks kogunenud gaasid ja kasulik kasutamine. Rohelises euglenas, mille bioloogia on kahekordne (loom pimedas ja taim valguses), koguneb ja tarbitakse erinevalt süsinikdioksiid või hapnikku.
Struktuur ja funktsioonid
Mitmerakuliste organismide mõnes elundis on see organoid kasvab kiiresti, nihutades lahtri muu sisu selle servani. Näiteks kaameli küürus koguneb pärast oaasi jõudmist järk-järgult vee ja rasva segu - vakuoolid suurenevad, küür kasvab, paisub ja tõuseb.
Taimede ja loomade organellide vahel on märgatavaid erinevusi. Taimede vakuool on sageli rakus ainuke, kuid see on suur ja sisaldab mõningaid varusid. IN loomarakk neid on palju, nad on väikesed ja täidavad peamiselt eritus- ja seedefunktsioone. Vaatame põhitüüpe (tabel).
Vakuooli tüüp | Struktuur, asukoht | Funktsioonid |
Säilitamine | Kasvavate puuviljade, seemnete, paljude taimede risoomide ja mõnede loomsete kudede rakkudes hõivab see peaaegu kogu mahu | Veevarustus, toitaineid, mineraalid ja vitamiinid |
Seedimist soodustav | Asub loomade, käsnade, mikroorganismide rakkudes. Muudab kiiresti mahtu ja kuju | Orgaanilise aine ümbritsemine ja seedimine ensüümide abil |
Kokkutõmbuvad (pulseerivad, eritavad) | Loomarakkudes ja üherakulistes organismides. Erineb kuju poolest (ripsmetel meenutab see tärni) | Rakujäätmete kogumine ja eemaldamine, vajaliku osmootse rõhu taseme hoidmine rakus |
Aerosoom (gaas) | Levinud vee peal hõljuvate lehtedega taimerakkudele, pardlillile, hõljuvatele mikrovetikatele nagu spirulina ja mõnedele veeloomadele | Vesiniku ja muude gaasidega pumpamine, et suurendada ujuvust (uppumatust) |
Mürgine | Paljude taimede, putukate, kalade (fugu) ja mürgiste loomade rakkudes. Sisaldab alkaloide, polüfenoole jne (näide: solaniin rohelistest kartulimugulatest). | Mürkide kogunemine, mida taimed kasutavad selleks, et kaitsta end loomade ja putukate söömise eest, ning loomad "väliseks seedimiseks". |
Lisainformatsioon:
- Kokkutõmbuv (pulseeriv, eritav) - selle bioloogia ainuraksetes organismides on sarnane neerude ja põis imetajatel.
- Seedetrakt – see organell areneb kiiresti, muutes suurust ja sisu. Esmalt moodustub see kinni jäänud toidubooluse ümber, tavaliselt happelise koostisega. Süstitud ensüümide mõjul see suureneb, happesuse indikaator muutub aluseliseks. Seedimise käigus osa aineid imendub, imendub rakku ja nende suurus väheneb. Ülejäänud jäätmed eemaldatakse kontraktiilse vakuooli või pulbri kaudu.
- Leidub ka kõrgemalt spetsialiseerunud organelle, näiteks lüsosoomid – mitmerakulistele loomadele omased, sisaldavad hüdrolüütilisi ensüüme ning fagotsütoosi ja pinotsütoosi kaudu kasutavad ära võõraid baktereid, oma surnud elundeid ja kudesid.
Ühe elusolendi sümbioos teiste organismidega, mis asub selle seedevakuoolis, peetakse üheks olulised elemendid evolutsioon. Üherakuliste ja väikeste eukarüootide tunnus: nende jaoks on tavalised spetsiaalsed organellid, mitu korraga, sagedased muutused, kombineerimine, funktsioonide muutmine.
Näiteks paljud suured bakterid, mereanemoonid, seened ja merinälkjad tegelevad mikrovetikate seedimisega püüdmisega. Sel juhul võib vetikate seedimine aeglustuda, kuna keha astub nendega sümbiootilistesse suhetesse.
Seente ja vetikate jätkusuutlik sümbioos selle organellide sees viis samblike ilmumiseni. Tavaliselt arvatakse, et Euglena green sisaldab kloroplastidena klamüdomoose, mis arenesid selle keha sees. Ujuv asolla-sõnajalg moodustab limaga täidetud õõnsused ja sinivetika Anabaena azollae sisenemisel õõnsus sulgub, moodustades vetikatele elamiseks vakuooli.
See on koordineeritud töökompleksi kõige märgatavam osa, milles see toimib perioodiliselt tühjeneva reservuaarina. Vedelik siseneb kontraktiilsesse vakuooli vesikulaarsete või torukujuliste vakuoolide süsteemist, mida nimetatakse spongio. Kompleksi toimimine võimaldab säilitada enam-vähem konstantset rakumahtu, kompenseerides tsütoplasma kõrgest osmootsest rõhust põhjustatud pidevat vee sissevoolu läbi plasmamembraani.
Kokkutõmbuvad vakuoolid on levinud peamiselt mageveeprotistide seas, kuid neid on täheldatud ka merevormides. Sarnaseid struktuure on leitud ka Badyagovi perekonna mageveekäsnade rakkudest.
Kirjutage ülevaade artiklist "Kontraktiivne vakuool"
Märkmed
Allikad
- Hausmann K., Hülsmann N, Radek R. Protistoloogia. - Berliin, Stuttgart, E. Schweizerbert'sche Verlagbuchhandlung, 2003.
- Karpov S. A. Protistide rakustruktuur: õpik. - SPb.: TESSA, 2001. - 384 lk. - haige.
|
Väljavõte, mis iseloomustab kontraktiilset vakuooli
"Kui teda süüdistatakse Napoleoni kuulutuste levitamises, siis pole seda tõestatud," ütles Pierre (Rastoptšinile vaatamata), "ja Vereštšagin...""Nous y voila, [see on nii,"] - järsku kulmu kortsutades, Pierre'i katkestades, hüüdis Rostopchin veelgi valjemini kui varem. "Vereštšagin on reetur ja reetur, kes saab ära teenitud hukkamise," ütles Rostoptšin selle vihaga, millega inimesed solvangut meenutades räägivad. - Kuid ma ei helistanud teile selleks, et oma asju arutada, vaid selleks, et anda teile nõu või korraldusi, kui soovite. Ma palun teil lõpetada suhted selliste härrasmeestega nagu Kljutšarjov ja lahkuda siit. Ja ma löön jama, kes iganes see on. - Ja ilmselt mõistes, et ta näis karjuvat Bezuhhovi peale, kes polnud veel milleski süüdi olnud, lisas ta, võttes Pierre'il sõbralikult käest kinni: - Nous sommes a la veille d "un desastre publique, et je n"ai pas le temps de dire des gentillesses a tous ceux qui ont affaire a moi. Mu pea käib vahel ringi! Eh! bien, mon cher, qu"est ce que vous faites, vous personalnellement? [Oleme üldise katastroofi eelõhtul ja mul pole aega olla viisakas kõigiga, kellega mul on äri. Niisiis, mu kallis, mis on sa teed, sina isiklikult?]
"Mais rien, [jah, mitte midagi," vastas Pierre, ikka veel silmi tõstmata ja oma mõtliku näo ilmet muutmata.
Küsimus 24. Vacuoolid. Paraplasmaatilised (ergastilised) kandmised
Giloksisoomide funktsioonid
Giloksisoomid
Nende omadused
Mikrokehad- need on siledate seintega 0,1–1,5 mikroni suurused mullid, millel on suhteliselt läbilaskev membraan, peeneteraline maatriks ( põhikomponent- valk) ja valgukristalloidid või amorfsed inklusioonid.
Nende peamist ensüümi katalaasi leidub ainult mikroorganismides.
Mikrokehad moodustuvad laienenud ja ensüümiga täidetud ER tsisternidest, mis eraldatakse ER-st või säilitavad sellega ühenduse.
Mikrokehi esindavad kaks peamist tüüpi:
- peroksisoomid;
- güloksisoomid.
2. Peroksisoomid
Peroksisoomid sisaldavad oksüdaase, mis moodustavad H2O2. Nende substraadid on RH 2 tüüpi üldise struktuuriga ained, näiteks:
- kusihappe maksa peroksisoomides;
- etanool või metanool maksas;
- glükoolhape lehtede peroksisoomides.
Ainevahetuse käigus tekkinud H2O2 lagundatakse vastavalt katalaasi või peroksidaasi tüübile. Neid reaktsioone kasutatakse erinevates metaboolsetes protsessides, näiteks fotorespiratsioonis taimelehtedes.
Giloksisoomid- spetsiaalsed periksisoomid, mille peamiseks ensüümiks on malaadi süntaas.
Nad osalevad süsivesikute moodustumisel rasvadest, atsetaadist või etanoolist (glükoneogenees). Poolitamine rasvhape atsetüül-CoA-ks, muudavad nad selle güloksüsoonhappe tsüklis suktsinaadiks (güloksüsoomi spetsiifilisel viisil). Seejärel saab suktsinaati kasutada süsivesikute sünteesiks väljaspool giloksisoome.
Giloksisoome leidub taimede rasvavarustavates kudedes, samuti vetikates, seentes ja mõnedes algloomades.
Vacuoolid nimetatakse suurteks, valdavalt veesisaldusega mullideks. Need on moodustatud ER vesikulaarsetest pikendustest või Golgi vesiikulitest.
Kokkutõmbuvad (pulseerivad) vakuoolid toimivad osmootse regulatsioonina (peamiselt magevee algloomadel), kuna ümbritsevast hüpotoonilisest lahusest pärit vesi tungib osmoosi teel pidevalt nende rakkudesse. See vesi, nagu ka pinotsütoosiga imendunud vesi, imendub vakuoolidesse osmootselt ja eemaldatakse seejärel väljapoole, tõmbudes perioodiliselt kokku nende membraanis olevate elastsete kiudude kimpude abil. U keerulised kujundid tekivad tsentraalse reservuaari lainelaadsed kokkutõmbed koos väljapoole viiva väljaheidetava pooriga ja radiaalsed kanalid.
Seda ümbritsev membraan on tonoplast- sellel on ER membraani paksus (6 nm), erinevalt paksemast, tihedamast ja vähem läbilaskvast plasmalemmast. Vakuooli sisu on rakumahl.
Taime embrüonaalsetes rakkudes tekivad paljud väikesed vakuoolid ER vesikulaarsetest pikendustest. Kui need suurenevad, ühinevad nad tsentraalseks vakuooliks, mis hõivab suurema osa raku mahust ja mida võivad protoplasma ahelad läbida. Paljudes näärmerakkudes selline vakuool aga puudub.
2. Tsentraalsed vakuoolid, nende funktsioonid
Tsentraalne vakuool on raku jaoks vajalik:
- hoiuruum – lahustuvate ainevahetuse vaheproduktide eraldamiseks:
süsivesikud (glükoos, fruktoos);
orgaanilised happed (õun- ja sidrunhape);
Aminohapped;
- kohad väljaheidete jaoks - isoleerimiseks lõpptooted vahetus:
Mõned pigmendid (punased, violetsed ja sinised antotsüaniinid, kollased flavonid ja flavonoolid);
Mürgised ained (polüfenoolid, alkaloidid);
Muud sekundaarsed ained;
Osmootne ruum. Vacuole mängib peaosa vee omastamisel taimerakkude poolt ja osmootselt määratud turgorurõhu tekitamisel, mis venitab elastset rakuseina ja annab seeläbi taime mittepuitunud osadele jäikuse;
Autofagia lüsosomaalne ruum, kuhu saabuvad lüsosomaalsed ensüümid Golgi vesiikulitest juba vakuoolide moodustumisel.
3. Vakuoolid taimekudedes
Taimede säilituskudedes on ühe tsentraalse vakuooli asemel sageli mitu vakuooli:
- rasvavakuoolid rasvaemulsiooniga;
- valgu (aleuroon) vakuoolid koos:
- kolloidvalgud;
- kristalloidvalgud;
- fütiingloboidid (heksafosforhappe estri ja müoinositooli kaltsiummagneesiumisool - fosfaadi akumulatsiooni vorm).
Selliseid vakuoole nimetatakse säilitusvakuoolideks.
Säilitusvalgud moodustuvad granulaarses ER-s ja sisenevad läbi sileda ER-i laienenud tsisternidesse, millest saavad valguvakuoolid. Kui on vaja lagundada kogunenud valku, muutuvad valguvakuoolid lüsosoomideks.