식물과 동물 조직학의 아틀라스

액포는 효모를 포함한 식물 세포 및 곰팡이에서 발견되는 막 결합 세포 기관입니다. 그들은 식물 세포 기능에 중요한 세포 기관입니다.

특징

액포는 일반적으로 성숙한 세포에서 전체 세포 부피의 최대 90%가 될 수있는 큰 구획입니다(그림 1 및 2). 그들은 식물 세포의 가장 큰 구획입니다. 이름 공포 라틴어 단어에서 파생 된”진공”,이는 빈 의미. 액포가 비어 있지 않기 때문에 이것은 명확하게 오해했지만,더 많거나 적은 농축 수용액으로 가득. 액포의 막은 토노 플라 스트로 알려져 있으며,이 세포 기관의 기능에 필수적인 부분입니다. 식물에서는 그들이 수행하는 역할에 따라 여러 종류의 액포가 있습니다. 식물 세포는 다른 유형의 액포를 포함 할 수 있으며 액포는 효소 레퍼토리를 수정 한 다음 기능을 변경할 수 있습니다.

액포는 일반적으로 둥글지만 최종 모양은 세포 형태의 영향을받습니다. 성숙한 식물 세포에서 하나의 큰 액포가 종종 관찰됩니다. 그러나,액포의 막은 때때로 깊이 얻고 무릎을 꿇고 서라도 접히고 가벼운 현미경 검사법에 관찰될 때 많은 작은 액포 같이 보는 작은 격실을 형성합니다,그러나 막이 지속적이기 때문에 실제로 다만 1 개의 액포입니다.

골지체로부터 방출된 소포의 융합에 의해 새로운 액포가 형성된다. 처음에 그들은 프로 액포로 알려진 새로운 구획을 형성합니다. 분열 세포에는 수백 개의 프로 액포가있을 수 있습니다. 그런 다음 세포 분화 동안 프로 액포는 서로 사이에 작은 액포로 융합되고 융합 과정은 큰 중앙 액포가 형성 될 때까지 계속됩니다. 소포체는 또한 일부 식물 세포,주로 씨앗에서 액포의 형성 및 성장에 관여 할 수 있습니다. 일단 큰 액포가 존재하면,골지체 및 원형질막의 소포는 막을 추가 및 제거하여 크기를 조절합니다.

대부분의 식물 세포의 주요 액포는 염(나트륨,칼륨),대사 산물(탄수화물,유기산)및 일부 안료를 함유 한 산성 용액으로 채워진 큰 구획입니다. 이 분자 중 일부는 농도 구배에 대해 세포질에서 액포로 들어갑니다. 액포 내부의 정상적인 산도는 레몬 과일에서 약 2 일 수 있지만 일부 조류에서는 0.6 일 수 있지만 5 에서 5.5 사이입니다.

기능

액포는 식물 세포의 생리학 및 항상성에 필수적이며 세포 유형에 따라 다른 기능을 수행합니다. 다음은 그 중 일부입니다:

터거

셀 터거는 식물 세포의 세포벽에 대한 정수압 수준입니다. 이 압력은 액포의 제어하에 있으며,이온은 세포질의 압력과 비교할 때 다양한 내부 삼투압 환경을 생성하기 위해 이온을 포함하여 내부에 다른 물질을 얻습니다. 액포 막의 양쪽에서 다른 삼투압도는 물 크로스 멤브레인,안쪽 또는 바깥쪽으로. 액포 삼투압에 기여하는 물질은 이온 펌프에 의해 매개되는 액포 의존 수송에 의해 액포 막을 통과 할 수 있습니다. 또한,이 구배는 다른 분자를 수송하는 데 사용됩니다. 액포 내부에 물 저장 능력은 유사 분열 후 식물 세포 성장에 필수적입니다. 식물 세포는 크기가 10~20 배 증가 할 수 있으며,이는 신체 식물이 성장하고 식물 기관의 모양을 수정하는 데 매우 유용합니다. 정수압에 의해 매개되는 성장은 새로운 분자를 합성하는 것보다 물 양을 늘리는 것이 더 저렴하기 때문에 에너지를 절약합니다(동물 세포 성장은 분자 합성을 기반으로합니다). 이 방법으로 세포질 분자가 희석되지 않아 세포 생존을 손상시킬 수 있기 때문에 식물 세포가 액포에 물 을 축적하는 것이 더 안전합니다.

저장

액포는 일부 소포 교통 경로의 마지막 역입니다. 일부 세포에서는 탄수화물과 단백질을 저장하는 구획입니다. 이것은 발아 중에 필요한 단백질을 액포가 축적하는 씨앗에서 분명히 발생합니다. 저장 액포는 세포 분화 동안 용해성 액포가됩니다. 동물과 달리 식물은 배설 시스템이 없으며 독성 물질을 피하기 위해 이동할 수 없습니다. 식물에서는 잠재적으로 위험한 물질이 액포에 저장됩니다. 이러한 방식으로 신진 대사 잔류 물과 중금속(카드뮴,아연 및 니켈)과 같은 독성 물질이 액포에서 발견됩니다. 또한 꽃잎의 표피 세포,초식 동물에 대한 독성 물질,수지,아편과 같은 알칼로이드 등과 같은 안료(예:안토시아닌)와 같은 다른 물질도 저장합니다. 과일과 채소의 맛의 대부분은 액포에 저장된 물질의 결과입니다.

분해 센터

용질 액포는 식물 조직에서 발견 될 수 있으므로 식물 액포라고도합니다. 그들은 프로테아제 및 뉴 클레아 제와 같은 효소뿐만 아니라 병원체에 대한 방어에 관여하는 여러 단백질을 포함합니다. 액포 막에 삽입 된 양성자 펌프는 액포에 양성자를 입력하고 내부 내용을 산성화합니다. 낮은 산도 및 용해 효소는 분해 과정을 허용합니다. 액포는 동물 세포의 리소좀과 비슷한 역할을합니다. 또한 리소좀과 마찬가지로 액포는자가 포식에 참여합니다. 액포 처리 효소는 액포에서도 발견되는 단백질입니다. 그들은 액포에 도착하는 분자 전구체를 비활성 분자로 활성 분자로 변환합니다.

아폽토시스

액포는 자가 분해로 알려진 메커니즘을 통해 식물 세포 아폽토시스에 관여한다. 또한,과민성 세포 사멸로 알려진 세포 사멸의 유형은 액포 막이 부러 질 때 식물 세포에서 발생합니다.

기타

다른 식물 조직에는 특수 액포가 있습니다. 예를 들어,종자 내부 테구먼트에서 액포는 자외선으로부터 보호하기 위해 플라보노이드를 축적합니다. 플라보노이드는 소포체 막의 세포질 표면에서 합성 된 다음 최종 화학 처리를 위해 액포의 내부로 전좌됩니다. 액포 막에서 이 전좌를 실행하는 운송업자가 있습니다.

놋쇠와 같은 일부 식물 종은 초식 동물을 없애기 위해 식물 조직에 액포를 가지고 있습니다. 이 액포는 미로시나 아제와 같은 단백질을 저장합니다. 초식 동물 활동에 의해 방출되면,이 효소는 동물에게 독성이되는 잎의 분자 화합물을 분해합니다. 미로신을 저장하는 세포는 미로신 세포로 알려져 있으며 잎의 혈관 뭉치 근처에서 찾을 수 있습니다.

식물은 면역 체계가 없기 때문에 각 세포는 자신의 방어 시스템을 가지고 있습니다. 방어 단백질과 효소는 액포에서 찾을 수 있습니다. 액포가 수행 할 수있는 두 가지 방어 메커니즘이 있습니다(그림 3):액포 막 붕괴 및 막 액포와 원형질막의 융합. 바이러스 감염은 액포 막 파손으로 이어지고 효소를 세포질로 방출하여 바이러스를 공격 할 수 있습니다. 액포 막과 원형질막의 융해는 박테리아 같이 병원체를 죽일 수 있는 세포외 공간에 액포 효소를 풀어 놓습니다.

수포 인신 매매

액포는 수포 교통의 일부입니다. 그들의 대형 및 유지가 들어오는 소포에 의존하기 때문에 실제적으로,그들은 소포성 인신매매의 최종 산물로 간주될지도 모른다. 저장 또는 분해 될 것 분자,가수 분해 효소를 포함,뿐만 아니라 모든 막 분자는 소포를 통해 액포를 대상으로. 분자는 액포에 도달하기 위해 다른 수포 경로를 따를 수 있습니다:

소포체>골지체>액포;골지체>전 액포 구획>액포. 이 액포쪽으로 가수 분해 효소를 수송하는 기본 경로입니다. 전 액포 구획은 동물 세포의 다원 체/후기 엔도 좀과 유사합니다. 흥미롭게도,가수 분해 효소는 골지체 장치에서 6-인산염-만노스 잔기에 의해 선택되지 않고 아미노산 사슬에 위치한 아미노산 서열에 의해 선택된다. 가수분해성 액포에 단백질을 표적으로 하기를 위한 아미노산의 특정 서열이 있고 다른 서열은 저장 액포쪽으로 다른 단백질을 이동시키기를 위해 특정적이다. 액포에 표적화 된 모든 단백질은 신호 서열을 가지며,수용체에 의해 구체적으로 인식 될 필요가있다.

소포체>액포. 분자는 소포체에서 직접 액포에 도착할 수 있습니다. 이 통로는 저장을 위한 통로로 씨에서 탁월합니다. 그러나 다른 식물 세포에서는 잎과 마찬가지로이 경로가 매우 드뭅니다. 소포에서 액포로 이동하는 소포는 골지체 기구에 표적으로 하는 소포를 위해 필요한 순경 2 외투의 무소속자입니다. 소포체-액포 경로에는 때때로 중간 구획이 있지만 액포에 도착하기 전에 분자가 곧 유지되는 일시적인 막 결합 세포 기관입니다. 이 수포 경로는자가 포식 세포 구성 요소에서 파생 될 수 있습니다.

원형질막>액포. 세포 내 소포는 액포와 직접 융합되며,이는 초기 엔도 좀처럼 작동합니다.

참고 문헌

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