Bitki hücrelerinin bir özelliği, protoplastlarında özel sıvı rezervuarlarının varlığıdır - hücre özsuyu içeren kofullar. İçeriği kimyasal olarak hiyaloplazmanın bileşiminden farklı olduğundan, aralarında tonoplast adı verilen bir zar sınırı geçer. Kofulu çevreleyen bu kabuk birçok işlevi yerine getirir: organoidin şeklini korumaktan tüm hücrenin durumunu düzenlemeye kadar.
Terim iki Yunanca kelimeye dayanmaktadır: tonos (gerginlik) ve plastos (yontulmuş).
Kavramın tanımı
Kısacası, tonoplast, içeriğini bitki hücresinin protoplastından ayıran kofulun zarıdır. Topografyanın özelliklerine göre bu yapıya iç zar adı verilir. Bir büyük (merkezi) vakuol bulunan olgun hücrelerde, tonoplast, protoplastın iç sınırı haline gelir (plazmalemma dış sınır olarak işlev görür). Böylece sitoplazma iki zar arasındadır.
Başka bir deyişle, tonoplast, bir bitki hücresinin en önemli iki bölümü arasındaki bir engeldir: protoplast ve hücre özsuyu, aralarındaki etkileşim onun hayati aktivitesini düzenler.
Tonoplastın genel özellikleri ve önemi
Kofulun içeriği bitki hücresi için büyük bir rol oynar. Bitkinin işleyişi için gerekli olan çeşitli bileşikler (proteinler, tuzlar, pigmentler, mineraller, besinler) ve bazen de bozunma ürünleri burada birikebilir. Vakuolar sıvı, çeşitli bileşiklerin konsantre içeriği ile özel bir hücre içi ortam oluşturur.
Tonoplastın yapısı ve işlevleri plazmalemmaya biraz benzer. Bununla birlikte, ikincisi hücrenin dış çevre ile etkileşiminin sınırı olarak hizmet ediyorsa, o zaman sitoplazma ve hücre özü arasındaki madde alışverişinden vakuolar membran sorumludur. Bu etkileşim nedeniyle düzenlenir:
- hyaloplazma ve vakuolün kimyasal bileşimi;
- depolama süreçleri veya tersine, besinlerin ve diğer maddelerin salınması;
- protoplasttaki iyon konsantrasyonu;
- ozmotik özellikler;
- turgor.
Genellikle, içine büyük miktarda su girmesi nedeniyle oluşan turgor basıncının meydana gelmesi merkezi vakuolden kaynaklanır. Bu etki, bitki hücresinin esnekliğini ve şeklini sağlar.
Kofulun tüm işlevleri, ondan çeşitli maddelerin girişi ve çıkışı ile ilişkili olduğu için, tonoplastın bu organoidin anahtar yapısı olduğunu söyleyebiliriz.tüm ulaşım sistemleri orada yerelleştirilmiştir.
Tonoplast yapısı
Vakuolar zarın yapısı kızılötesi spektroskopi kullanılarak incelendi. Sonuncusu, tonoplastın, çeşitli proteinlerin entegre edildiği bir lipid çift tabakası olduğunu gösterdi. Yani, genel anlamda, yapı tipik bir plazmalemmayı andırır, ancak daha ince bir seviyede, bu zarların birçok farklılığı vardır.
Tonoplast lipidleri, yüksek elastikiyet ve akışkan özellikleri sağlayan polar moleküllerin baskın olduğu düzenli bir düzenleme ile karakterize edilir. Zar, antioksidan aktiviteyi belirleyen alfa-tokoferol içerir.
Aşağıdaki fotoğrafta: 1 - mezoplazma; 2 - tonoplast; 3 - boşluk.
Tonoplasta entegre edilen proteinler, farklı daldırma derecelerine sahiptir. Onlarla lipid molekülleri arasındaki bağ oldukça zayıftır. Vakuolar membran proteinlerinin uzamsal yapısı yüksek oranda alfa sarmal motif içeriğine sahiptir (%56'ya kadar).
Tonoplastın yüzeyi, maddelerin protoplasttan vakuole ve arkaya seçici olarak nüfuz etmesini sağlayan gözenekler ve moleküler taşıma sistemleri ile geçirilir. Taşıyıcı kanallar, porinler de dahil olmak üzere lipid tabakasına entegre edilen çeşitli proteinler tarafından oluşturulur.
Tonoplast fonksiyonları
Tonoplast aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
- izolasyon - vakuolün içeriğini protoplasttan sınırlar ve bunun tersi de geçerlidir;
- koruyucu - organoidin bütünlüğünü sağlar, güvenliği belirlerprotoplast (vakuol içeriğinin hyaloplazma ile karıştırılması hücrenin işleyişini bozar);
- ozmotik - iyon taşınımının düzenlenmesi nedeniyle, zarın her iki tarafında maddelerin belirli konsantrasyon gradyanları belirlenir;
- transmembran - vakuolar içerik ve protoplast arasında çeşitli bileşiklerin seçici transferini sağlar.
Aslında, kofulun hücre özünün kimyasal bileşimini ve içeriğinin hücresel ihtiyaçlar için kullanımını kontrol eden tonoplasttır. Tabii ki, zarın taşıma kanalları bağımsız olarak çalışmaz, ancak protoplastın biyokimyasal düzenleyici sistemleriyle bağlantılıdır.
