1

15. WAKUOLA

15.1. WSTĘP

Charakterystyczną cechą. ^i§ks,z,Q_iśęi,.j4g4ę?3ły^ch--k°®Prek.,rp.ślirmych jest

występowanie dużej centralnie ułożonej waknall^. która może stanowić nawet więcej niż 90# objętości całej Jsomórki. Jakkolwiek i w komórkach zwierzęcych mogą" występować różne drobne wakuole (np. tętniące), to tak duży kom-partyment wodny (sok komórkowy) odgraniczony od cytoplazmy selektywnie

nrgemszćzaTfia~~bTo~na i pełniący bardzo, różnorodne funkcje jest właściwy tylko^komórkoni roślinnym, Jtwakuole nale.żądo na jbaję^iej^aMl^ych, składni -ków protoplastu rośjirinegŁ tak pod względem, ks2Ltałtu^wxelkości    jak i

składu soioTlTomorkowego araz stopnia_jego zagęszczenia.,

15.2. T0N0PLAST

Istnienie błony oddzielającej sok komórkowy od cytoplazmy stwierdzone było na _^ue:Q^przed^^'Mnómo~ścią"''uXtraśtTuktury komórki dzięki' 'iiilkrochińir-gii (ryc. 15*1) brąz obser^cj^nad-wnlkaniem pewnych barwników i substan-^'cji, których koncentracja w wakuoli była większa niż w cytoplazmie.Pojęcie "tonoplast",wprowadzone przez de Vriesa (1884), oznaczało    autonomiczny'

składriik~-komórki---daj-acV''póczatek^:^Vakuolom."t)zislaj terminem tym oznacza się błcmę^^crgFańrcźającą sok^komórkowy niezależnie od-hipotezy tłumaczącej jej pochodzenie..-..Pod pewnymi względami tonoplast jest podobny do plazmo-

lemyi(trójwarstwowa budowa,®grubość 8-10 nm,*pęwna...asymetria_jwidoczna---na.

przekrojach” poprzeszcze niem cząstek białk-owy^h—w—pQ-tQ.wvcabh-.bł-Qn, których powierzchnie ujawnić można _teęhniką

A    B    C

Ryc.15.1. Izolacja tonoplastu ze splazmolizowanej komórki; A - mikrochururgiczne przecięcie komórki, B - łagodny ucisk, C - izolowana wakuoia (wg Frey-Wyss]inga

i MUhlethalera 1965)

krior-ytownictwa).. nie kontrastuje się jednak kwasem fosforowolframowyra i

. . - - ^ Jji- l — --u i i ........■———.——_■ . i    —-

"Ogdł-nare~-"plazmo-

lemy,jakkolwiek pewne sole,np. rtf&anek potasu,wnikną p^ż^Z^pl^zmołemę do cytoplazmy, a nie przechodzą przez tonoplast do soku komorkowego' W tono-"_v

piaście występują ejiaaąyzwiązane z aktywnym transportem^Żlckaiizowano w hipi 1 ATPazf^-zaXeżną od Mg.....oraz jpermeazj^gpg^ficzne dla argininy i S-ade-

chromowym jak plazmoleraa i różni się od niej przepuszezalnos ci a. przyjmuje się, że przepuszczalność tonoplastu jest większa niż"'"'

* ⁿ°^yl°-g> metioniny. Koncentracje argininy i S-adenozylo-ocmetioniny w soku Komórkowym drożdży" są ciuźo wyższe "^z“~w~~pożywcze czy^ayLopŁazmle. Tono-plasT"komórek buraków, gromadzących w swym soku komórkowym sacharozĘ^^za^ "wlera^enzymy^ me^abóTizmu cukrpwcowego jak inwertazę, i syntetązę sacharozy, / Ostatnio w tonoplaście wakuoli wyizolowanych z protoplastów niedojrzałych winogron wykazano obecność systemu transportującego cukier, przy czym stopień przenikania sacharozy do wakuoli był wyższy niż glukozy. Akumulacja

zatem cukrów prostych u winogron uzależniona jest od specyficznej ___ sącha-

rozowęj permeazy zlokalizowanej w tonoplaście w powiązaniu z aktywnością wakuoląrnej..kwaśnej inwertazy.

ł

Tonoplast cechuje^roźńy^skład chemiczny oraz różna przepuszczalność w zależności od funkcjT^ak^ w-^ontogenezle-'OkreśróW3^oiirórlTi“^e^nr~wakuSa Ciekawe jest to, że na powie^z^pj t^fo^etu drożdży zauważono polisomy.

Nie wiadomo, czy istnieje związek między ich ó&ecnoscią na tonoplaściea syntezą białek wakuolarnych. Istnienie na powierzchni wakuoli polisomów zbliża tonoplast biogenetycznie dcsiateczki śródplazmatycznęj. Za jego ho-mologią z błonami.ER przemawia również wykrycie aktywności wspólnych enzymów, jak: pewnych ,ok sydoreduktaz ^ITwasne j fosfatazy, Inozyriodwufóśfataży. Z.....

drugiej jednak strony metodami cytochemicznyrai w tonoplaście zlokalizowano w pH7 aktywność enzymów, które nie występująjyJĘR, jak:pirofosfataza tia-minowa, adenozyno (móho, dwu, trój) fosfataza oraz (3-glic

15.3. POWSTAWANIE V/AKUOLI

Na temat powstawia wakuoli istnieje szereg poglądów: n) Zdaniem MUhlethalera (1960), podobnie jak wcześniej Pfeffera (1886),wa-kuole tworzą się w wyniku’ hydratacjr^^i^wnyoK^^b^arÓw'cytoplazmy^’ Najpierw oddz-fela się'wbdna faza, a błona wokół niej pojawia się'wtórnie. Obszary

takie obserwowano w mikroskopie elektronowym ^^k^Órka&fr’ meryśtematycznych.

b) v-Nowe walaiple^mpgąrpowstawaó z wakuofjuz i stni e jąćych' drogef'stopniowego*"

pr2ewężanlą_i_p,Qdalału,    ' ¹ *-—■—-----------------u

c)    Wakuole biorą początek z pęcherzyków aparatu Golgiego. Pęcherzyki takie

powiększają się do dużych wakuól, a wtedy t15napinst''byłby~hpmbl'bgiczny z błonami., aparatu--Golgiego.    ' -™ ~ ,—„—------——-—>

d)    Wakuolejfcwprza się przez rozszerzenie cystern ER, które wykazują ciągłość całego systemu walmolar^e'gd’^('Yy‘crT5•2’)V'~    ’    —-----------

e) -W-tworzę^u-i^kuol^uczestniczy"EKTśparat. Golgiego.Przez odsznurowanię się pęcherzyków z ER powstają najpierw”p^^kUOle7“KtÓre^rosną i Jączą^si-ę-