Vakuola

Diferencirana biljna ćelija sa krupnom, centralnom vakuolom

Pored plastida, vakuole su organele karakteristične isključivo za biljnu ćeliju. Obavijene su jednostukom membranom nazvanom tonoplast. Ćelija može imati 1-2 veće vakuole ili veći broj sitnih vakuola, što zavisi od starosti ćelije. Mlade ćelije sadrže veći broj sitnih , dok zrele ćelije imaju jednu krupnu, centralno postavljenu vakuolu koja potiskuje citoplazmu uz ćelijski zid. Vakuole su biljni lizozomi jer sadrže hidrolitičke enzime. Osim toga, uloga im je u skladištenju hranljivih materija i davanju čvrstine ćeliji (sok u vakuoli održava ćelijski turgor napetost).

Za biljnu ćeliju je, osim plastida i ćelijskog zida, karakteristično prisustvo vakuola. U zavisnosti o dvrste ćelije i njenog fiziološkog stanja u ćeliji se uočava jedna krupna ili veći broj sitnih vakuola. U meristemskim ćelijama (mlade, nediferncirane ćelije) one su obično sitne i malobrojne, da bi se uvećale kako se ćelija diferencira pa tako u nekim parenhimskim ćelijama zauzimaju i do 80% volumena ćelije.

Sadržaj vakuole

Vakuola je od okolne citoplazme odvojena omotačem koji je sličam ćelijskoj membrani i naziva se tonoplast. Vakuolarni sadržaj pored vode, koje ima u najvećoj količini, obuhvata i brojne jone, proste šećere, organske kiseline (jabučna, limunska, oksalna i dr.), polipeptide, proteine, glikoproteine, polisaharide. U vakuolama mnogih biljaka prisutni su i pigmenti (flavonoli i flavoni, antocijani), tanini (štite od patogenih organizama) i alkaloidi (npr. nikotin, morfin, kataranin – imaju raznovrsno farmakodinamičko dejstvo).

Funkcije

Tečni sadržaj vakuole, kao i rezervne materije - produkti metabolizma (šećeri, aminokiseline idr.) koje se u njoj nagomilavaju, doprinose održavanju ćelijskog turgora. Smatra se da je obrazovanje vakuola u biljnoj ćeliji jedan od mehanizama koji je biljka razvila da bi na ekonomičan način dobila mogućnost neograničenog rasta. Kao organizmi pričvršćeni za podlogu biljke imaju potrebu da uvećaju svoju fotosintetsku i ukupnu površinu i tako maksimalno koriste uslove spoljašnje sredine. Vakuole omogućavaju da se ćelije znatno izduže i udvostruče zapreminu, a da pri tome ne dolazi do biosinteze citoplazmatskog sadržaja. Vakuola, takođe, doprinosi odbrambenom mehanizmu biljke, jer često sadržei teško svarljive materije, a nekada i vrlo otrovne, pa takve biljke životinje ne jedu. U smenima nekih biljaka vakuole se transformišu u zrna (proteinska tela) koja sadrže znatne količine rezervnih proteina. Vakuole imaju i ulogu biljnih lizozoma (sadrže brojne hidrolitičke enzime) tako da su deo lizozomalnog sistema biljke.

Zbog ovih mnogobrojnih i veoma za ćeliju značajnih funkcija vakuole pokazuju veliku raznovrsnost pa se zato sve češće govori o vakuolarnom aparatu. On obuhvata tri osnovne komponente: litičke vakuole, vakuole-proteinske depoe i autofagne vakuole.

U obrazovanju vakuola učestvuju endoplazmin retikulum (ER) i vezikule Goldžijevog kompleksa (GK). Proteini i hidrolitički enzimi sintetisani na membranama rapavog ER-a dospevaju do Goldžijevog kompleksa gde se vrši njihova definitivna obrada (sazrevanje). Od GK se odvajaju unutar vezikula koje vakuola fagocituje (guta) zajedno sa membranom koja ih obavija. Membrana vezikula se kasnije u vakuoli razlaže.

Literatura

• Šerban, M, Nada: Ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
• Grozdanović-Radovanović, Jelena: Citologija, ZUNS, Beograd, 2000
• Pantić, R, V: Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, beograd, 1997
• Diklić, Vukosava, Kosanović, Marija, Dukić, Smiljka, Nikoliš, Jovanka: Biologija sa humanom genetikom, Grafopan, Beograd, 2001
• Petrović, N, Đorđe: Osnovi enzimologije, ZUNS, Beograd, 1998.

Snežana Trifunović, dipl. biolog