Vad är en vakuol och vad gör den? En vakuol är en struktur som finns i djur-, växt-, bakterier-, protist- och svampceller. Det är en av de största organellerna som finns i celler, och den är formad som en stor påse. Vakuoler har en enkel struktur: de är omgivna av ett tunt membran och fyllda med vätska och eventuella molekyler de tar in. De liknar vesiklar, en annan organell, eftersom båda är membranbundna säckar, men vakuoler är betydligt större än vesiklar och är bildas när flera vesiklar smälter samman.

De 4 huvudvakuolfunktionerna

Vad gör vakuolen? Vakuolernas huvudsakliga funktion är att hålla olika ämnen och molekyler; de fungerar i princip som cellens lagringsenhet. Nedan finns några viktiga vakuolfunktioner, av vilka många hänför sig till lagring av material som cellen kommer att behöva senare eller som kan skada cellen och därför måste tas bort:

• Ta bort och lagra avfall som produceras under autofagi (när en del av cellen bryts ner på grund av ålder eller skada)

• Ta bort och förvara skadliga främmande produkter så att de inte skadar cellen

• Förvara vatten

• Lagra näringsämnen som lipider, proteiner och kolhydrater

  bash för loop

Men de exakta funktionerna hos en vakuol beror på vilken typ av cell den befinner sig i. I följande avsnitt går vi igenom ytterligare funktioner som vakuoler kan ha, baserat på om de finns i djur-, växt-/svampar, bakterier eller protistceller.

Struktur och funktion av vakuoler i djurceller

Vakuoler i djurceller lagrar mestadels ämnen; de behövs inte lika mycket för att bryta ner ämnen eftersom lysosomer, en annan organell i djurceller, gör det. Djurcellsvakuoler är vanligtvis små, och varje cell kan innehålla flera vakuoler. Vakuoler kan lagra olika ämnen beroende på vilken typ av cell de befinner sig i. Till exempel i fettceller lagrar vakuoler ofta stora mängder lipider.

Vakuoler i djurceller hjälper också till med processerna för endocytos och exocytos. Endocytos är när ämnen som inte passivt kan röra sig genom cellmembranet aktivt transporteras in i cellen. Dessa ämnen kan innehålla allt från näringsämnen till gifter till cellskräp. Exocytos är motsatsen; det är processen att aktivt flytta molekyler ut ur en cell.

Under dessa processer är vakuolen där ämnena lagras eller bryts ned före/efter att de flyttats in i/ut ur cellen.

Struktur och funktion av vakuoler i växt- och svampceller

Till skillnad från djurceller, växtceller innehåller vanligtvis bara en vakuol per cell (ofta kallad en central vakuol), och vakuolen de innehåller är mycket större än de i djurceller. Växtcellscentralvakuoler tar upp en enorm andel av cellen, ibland över 90 % av cellutrymmet, även om 30-50 % är vanligare.

Omkring vakuolerna i mogna växtceller finns ytterligare ett tunt membran som kallas tonoplast. Tonoplasten hjälper vakuolen att hålla sin struktur så att vakuolen kan behålla sin form. Vakuoler i växt- och svampceller utför dock mycket liknande funktioner; svampcellsvakuoler är vanligtvis mycket mindre än växtcellsvakuoler, och varje svampcell kan innehålla mer än en vakuol (liknande djurceller).

Vakuoler i växt- och svampceller utföra fler funktioner än vakuoler i andra typer av celler ; de är en kritisk del av att hålla växten/svamparna vid liv och friska. Eftersom svampar och växtceller inte innehåller lysosomer, bryter vakuoler i dessa celler också ner mer material än de gör i djurceller. Utöver funktionerna som anges i föregående avsnitt, vakuoler i växt- och svampceller:

• Upprätthåll rätt pH: Vakuolen håller cytoplasman i cellen sur så att enzymer kan bryta ner olika molekyler. Vakuolen sänker pH genom att flytta protoner från cellcytosolen in i vakuolen.

• Förvara vatten: Vakuolen kan använda protonmotorkraft, en kemisk gradient som används för att flytta material in och ut ur cellen, för att lagra vatten som gör att växten kan överleva längre i perioder av torka.

• Upprätthåll turgortrycket: Turgortryck är trycket från cellens huvudområde mot cellväggen. Det är ett av sätten som växter och träd undviker att vara slappa och växa sig höga och starka. Tänk på färska, skarpa salladsgrönsaker kontra sladdriga. De förstnämnda har högt turgortryck. Tonoplaster i vakuoler kontrollerar turgortrycket genom att upprätthålla en viss balans av joner, vilket får vakuolen att svälla mot cellväggen.

  java system.out.println

• Justera storleken på cellen: Eftersom vakuoler i växtceller kan vara så stora är de en nyckeldel för att avgöra hur stor eller liten en viss växtcell är, vilket i sin tur kan påverka storleken på olika delar av växten.

På den här bilden kan du se hur mycket större vakuolen (stor blå struktur) är i en växtcell jämfört med en djurcell.Källa: Wikipedia commons

Struktur och funktion av vakuoler i bakterieceller

Inte alla typer av bakterier har celler som innehåller vakuoler, men för de som har det, de används mest för förvaring. Vakuoler är särskilt stora i vissa arter av svavelbakterier; i dessa bakterier kan vakuolerna ta lika mycket plats eller mer som vakuoler i växtceller gör, upp till 98 % procent av cellens yta. Dessa vakuoler används ofta för att lagra nitratjoner för senare användning av cellen.

Vissa cyanobakterier har också vakuoler som är genomsläppliga för gaser. Gaser kan flyttas in i eller ut ur vakuolen vilket ger bakterierna ett sätt att kontrollera sin flytförmåga.

Struktur och funktion av vakuoler i protistceller

Protister innehåller en specifik typ av vakuol som kallas a kontraktil vakuol. Istället för att användas för lagring reglerar denna vakuol mängden vatten i en cell (känd som osmoregulation). Protister som lever i sötvatten kan ta för mycket vatten in i sina celler, vilket gör att de spricker. Den kontraktila vakuolen förhindrar detta genom att dra ihop sig och driva ut vatten från cellen.

Vissa protister har en kontraktil vakuol per cell, andra har flera. Hos flagellater som t.ex Euglena, den kontraktila vakuolen förblir stationär i cellen, men in Amöba, den ändrar position baserat på protistens rörelser. I Amöba, kontraktila vakuoler samlar också upp avfall som produceras av cellen.

Sammanfattning: Vacuole Definition

En vakuol är en organell som finns i många typer av celler, inklusive djur-, växt-, svampar, bakterier och protistceller. Vakuolens huvudsakliga funktion är att lagra ämnen, vanligtvis antingen avfall eller skadliga ämnen, eller användbara ämnen som cellen kommer att behöva senare.

Vakuoler är viktigast i växtceller, där de har ytterligare funktioner, som att bibehålla rätt pH och turgortryck som växten behöver för att trivas.

Vad kommer härnäst?

Nu vet du om vakuoler, men hur är det med resten av cellen? Den c ell teori är ett viktigt biologiskt begrepp du behöver känna till, och du kan lära dig allt om det i vår djupgående guide till cellteori.

Finns det andra vetenskapliga ämnen du vill granska? Då har du tur! Våra guider kommer att lära dig massor av användbara ämnen, inklusive hur man konverterar Celsius till Fahrenheit och vad vattnets densitet är .

Vilka är de viktigaste naturvetenskapliga klasserna att ta på gymnasiet? Kolla in vår guide för att lära dig alla gymnasieklasser du bör gå.