Τα συσταλτικά κενοτόπια κατέχονται από δύο ομάδες ζώων - πρωτόζωα και σφουγγάρια. Προφανώς, όλα τα πρωτόζωα του γλυκού νερού έχουν τέτοια κενοτόπια. Δεν είναι τόσο σαφές εάν όλες οι θαλάσσιες μορφές τις έχουν, αλλά βρίσκονται σε τουλάχιστον μερικά θαλάσσια βλεφαροειδή. Η παρουσία συσταλτικών κενοτοπίων σε σφουγγάρια γλυκού νερού είχε προηγουμένως αμφισβητηθεί, αλλά τώρα είναι αναμφισβήτητα αποδεδειγμένη (Jepps, 1947).
Δεδομένου ότι οι μορφές του γλυκού νερού είναι πάντα υπερωσμωτικές σε σχέση με το περιβάλλον και η επιφάνειά τους είναι διαπερατή στο νερό, πρέπει συνεχώς να απομακρύνουν το νερό από το σώμα. Πρέπει όχι μόνο να απομακρύνουν την περίσσεια νερού, αλλά και να αντικαταστήσουν τις χαμένες διαλυμένες ουσίες, πιθανώς απορροφώντας ενεργά τα άλατα εξωτερικό περιβάλλον. Ο προσδιορισμός της υδατοπερατότητας της μεγάλης αμοιβάδας Chaos chaos έδειξε ότι η υπολογισμένη οσμωτική εισροή νερού συμφωνεί καλά με τον παρατηρούμενο ρυθμό απέκκρισης υγρού από το συσταλτικό κενοτόπιο. Αυτό επιβεβαιώνει την ευρέως διαδεδομένη άποψη ότι η κύρια λειτουργία του συσταλτικού κενοτόπου είναι η ωορύθμιση και η ρύθμιση του όγκου των κυττάρων (Lvtrup and Pigon, 1951).
Παρατηρώντας το συσταλτικό κενοτόπιο στα πρωτόζωα του γλυκού νερού κάτω από ένα μικροσκόπιο, μπορούν να φανούν συνεχείς κυκλικές αλλαγές. Το κενοτόπιο παίρνει νερό και σταδιακά αυξάνεται σε όγκο μέχρι να φτάσει σε ένα κρίσιμο μέγεθος. Τότε ξαφνικά πετάει το περιεχόμενό της έξω και συρρικνώνεται.
Ρύζι. 10.1. συσταλτικές χυμοτόπιοΗ Amoeba Proteus οριοθετείται από μια μεμβράνη και περιβάλλεται από ένα στρώμα μικρών κυστιδίων, τα οποία είναι γεμάτα με υγρό και προφανώς αδειάζουν σε κενό. Γύρω από αυτή τη δομή βρίσκεται ένα στρώμα μιτοχονδρίων, τα οποία πιθανώς παρέχουν ενέργεια για την εκκριτική διαδικασία. (Υφασματέμπορος μεταξιού,
σε όγκο, μετά την οποία αρχίζει να αυξάνεται ξανά και ο κύκλος επαναλαμβάνεται.
Ο αυλός του συσταλτικού κενοτόπου στην αμοιβάδα περιβάλλεται από μια ενιαία λεπτή μεμβράνη. Ένα παχύ (0,5-2 μm) στρώμα από πυκνά συσκευασμένες μικρές φυσαλίδες με διάμετρο 0,02 έως 0,2 μm γειτνιάζει με αυτή τη μεμβράνη από το εξωτερικό. Γύρω από αυτό το στρώμα μικρών κυστιδίων βρίσκεται ένα στρώμα μιτοχονδρίων, τα οποία προφανώς παρέχουν ενέργεια για οσμωτική εργασία, δημιουργώντας ένα υποτονικό περιεχόμενο του κενοτοπίου (Εικ. 10.1). Με βάση ηλεκτρονικές μικρογραφίες, τα κυστίδια αδειάζουν στο συσταλτικό κενοτόπιο ως αποτέλεσμα της σύντηξης της μεμβράνης.
Ο ρόλος του συσταλτικού κενοτόπου στην ωσμορύθμιση έχει αποδειχθεί καλά στην ευρυαλογενή αμοιβάδα Amoeba lacerata. Αυτή η αμοιβάδα είναι αρχικά οργανισμός γλυκού νερού, αλλά έχει υψηλή ανοχή σε αλάτι και μπορεί να προσαρμοστεί ακόμη και στο 50% θαλασσινό νερό. Μειώστε την ταχύτητα εκκένωσης, -
Το κενό του σώματος όταν προσαρμόζεται σε διαφορετικές συγκεντρώσεις αλάτων σχετίζεται αντιστρόφως με την οσμωτική συγκέντρωση του μέσου (Εικ. 10.2).
Προφανώς, τα συσταλτικά κενοτόπια αφαιρούν το νερό με τον ίδιο ρυθμό που συμβαίνει η οσμωτική του εισροή, έτσι. πώς, καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του μέσου, η ποσότητα του 
Ρύζι. 10.2. Ο ρυθμός απέκκρισης υγρού από το συσταλτικό κενοτόπιο της Amoeba lacerate εξαρτάται από τη συγκέντρωση του εξωτερικού περιβάλλοντος (εκφρασμένη ως ποσοστό της συγκέντρωσης του θαλασσινού νερού). Οι αμοιβάδες μελετήθηκαν στο ίδιο διάλυμα στο οποίο καλλιεργήθηκαν. (Hopkins, 1946.)
το νερό που πέφτει μειώνεται. Στο θαλάσσιο περιβάλλον, όπου οι εσωτερικές και εξωτερικές οσμωτικές συγκεντρώσεις υποτίθεται ότι είναι σχεδόν ίδιες, τα συσταλτικά κενοτόπια (με τις μορφές που έχουν παρατηρηθεί) εκκενώνονται πολύ αργά. Σε αυτές τις περιπτώσεις, πρέπει να υποθέσει κανείς ότι δεν χρησιμεύουν κυρίως για ωσμορύθμιση, αλλά εκτελούν άλλες απεκκριτικές λειτουργίες.
Εάν στα πρωτόζωα του γλυκού νερού η κύρια λειτουργία του συσταλτικού κενοτόπου είναι να απομακρύνει το νερό, τότε το περιεχόμενό του πρέπει να είναι υποτονικό σε σχέση με το υπόλοιπο κύτταρο. Έτσι είναι στην πραγματικότητα. Σε δείγματα μικροσκοπικού υγρού που λαμβάνονται από το συσταλτικό κενοτόπιο, η οσμωτική συγκέντρωση είναι περίπου τρεις φορές χαμηλότερη από ό,τι στο κυτταρόπλασμα, αλλά αρκετές φορές υψηλότερη από ό,τι στο εξωτερικό περιβάλλον (B. Sichmidt-Nielsen, Schrauger, 1963).
Το συσταλτικό κενοτόπιο μπορεί να αφαιρέσει το υποτονικό υγρό και να χρησιμεύσει για την απομάκρυνση του νερού. Επειδή όμως το εκκρινόμενο υγρό έχει υψηλότερη οσμωτική συγκέντρωση από το εξωτερικό περιβάλλον, υπάρχει συνεχής απώλεια διαλυμένων ουσιών και συνεπάγεται ότι η αμοιβάδα πρέπει να μπορεί να απορροφά τις ουσίες που χρειάζεται, πιθανότατα μεταφέροντάς τες απευθείας από το εξωτερικό περιβάλλον. .
Πώς μπορεί ένα κενοτόπιο να αυξάνει σε όγκο και ταυτόχρονα να περιέχει ένα υγρό λιγότερο συμπυκνωμένο από το κυτταρόπλασμα; Εδώ είναι δυνατές διάφορες εξηγήσεις. Σύμφωνα με ένα από αυτά, υπάρχει μια ενεργή μεταφορά νερού στο κενοτόπιο. Αλλά για διάφορους λόγους, μια τέτοια υπόθεση δεν είναι πολύ εύλογη. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι το κενοτόπιο περιέχει αρχικά ένα ισοτονικό υγρό, από το οποίο ωσμωτικά δραστικές ουσίεςαφαιρούνται πριν βγει το υγρό.Αλλά μια τέτοια υπόθεση έρχεται σε αντίθεση με τα δεδομένα ότι το υγρό είναι υποτονικό και η σύνθεσή του είναι σχετικά σταθερή καθ' όλη την περίοδο της διαστολής των κενοτοπίων.
Οι πληροφορίες για τη σύνθεση του κενοτοπικού υγρού μας επιτρέπουν να προτείνουμε έναν τρίτο μηχανισμό. Όπως φαίνεται από τον Πίνακα. 10.1, ωσμο-
Πίνακας νομικών προσώπων
Η συγκέντρωση των ουσιών που διαλύονται στο κυτταρόπλασμα και στο συσταλτικό κενοτόπιο μιας αμοιβάδας του γλυκού νερού. Ο μέσος όγκος κενοτοπίων ήταν περίπου 0,2 nL. (Riddick, 1968)
Η θεωρητική συγκέντρωση του υγρού στο κενοτόπιο είναι περίπου η μισή από αυτή στο κυτταρόπλασμα, αλλά περισσότερο από 25 φορές υψηλότερη από τη συγκέντρωση στο εξωτερικό περιβάλλον. Η περιεκτικότητα σε νάτριο στο υγρό των κενοτοπίων είναι σχετικά υψηλή - είναι 3 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στο κυτταρόπλασμα. Ταυτόχρονα, υπάρχει σχετικά λίγο κάλιο στο κενοτόπιο, η συγκέντρωσή του εδώ είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στο κυτταρόπλασμα. Το άθροισμα νατρίου και καλίου στο κενοτόπιο υγρό είναι περίπου 25 mmol/l και αν το ανιόν είναι C'1_, τότε αυτά τα τρία ιόντα παρέχουν σχεδόν ολόκληρη την οσμωτική συγκέντρωση του υγρού (51 mobmol/l).
Ο πιο πιθανός μηχανισμός για το σχηματισμό του συσταλτικού κενοτοπίου. Τα μικρά κυστίδια που το περιβάλλουν γεμίζουν πρώτα με υγρό, ισότριχο σε σχέση με το κυτταρόπλασμα. Στη συνέχεια περνούν οι φυσαλίδες ενεργή μεταφοράνάτριο αντλείται σε αυτό το υγρό και το κάλιο απομακρύνεται - με τέτοιο τρόπο ώστε η απομάκρυνση του καλίου να υπερβαίνει τη συσσώρευση νατρίου. Η μεμβράνη των κυστιδίων πρέπει να είναι σχετικά αδιαπέραστη από το νερό, έτσι ώστε να μπορεί να σχηματιστεί ένα υγρό στο κυστίδιο που είναι υποτονικό σε σχέση με το κυτταρόπλασμα. Εάν αυτά τα υποτονικά κυστίδια συγχωνευθούν και αδειάσουν σε ένα συσταλτικό κενοτόπιο, όπως υποδεικνύεται από ηλεκτρονικές μικρογραφίες, τότε το κενοτόπιο θα είναι η δεξαμενή του υγρού που παράγεται από τα κυστίδια. Η ενέργεια για την οσμωτική εργασία παρέχεται από ένα στρώμα μιτοχονδρίων δίπλα στα κυστίδια. Εφόσον η δραστηριότητα του συσταλτικού κενοτόπου οδηγεί σε συνεχή απώλεια νατρίου, πρέπει να υποτεθεί. ότι αυτή η απώλεια αντισταθμίζεται από την ενεργή πρόσληψη νατρίου από την κυτταρική επιφάνεια (Riddick, 1968).
- ένα βολικό όργανο όπου τα τρόφιμα αφομοιώνονται, διασπώνται σε απλές ενώσεις, οι οποίες στη συνέχεια απορροφώνται από τον οργανισμό και χρησιμοποιούνται για τις ανάγκες του. Ωστόσο, τα μικροσκοπικά -πρωτόζωα και σφουγγάρια- δεν έχουν φυσικά στομάχι. Ο ρόλος του διαδραματίζεται από το φαγόσωμα, που ονομάζεται επίσης πεπτικό κενοτόπιο - κυστίδιο, μεμβράνη. Σχηματίζεται γύρω από ένα στερεό σωματίδιο ή κύτταρο που το σώμα έχει αποφασίσει να φάει. Ένα πεπτικό κενοτόπιο εμφανίζεται επίσης γύρω από την κατάποση σταγόνα υγρού. Το φαγόσωμα συγχωνεύεται με το λυσόσωμα, τα ένζυμα ενεργοποιούνται και ξεκινά η διαδικασία πέψης, η οποία διαρκεί περίπου μία ώρα. Κατά τη διάρκεια της πέψης, το περιβάλλον μέσα στο φαγόσωμα αλλάζει από όξινο σε αλκαλικό. Μόλις εξαχθούν όλα τα θρεπτικά συστατικά, τα άπεπτα υπολείμματα τροφής αποβάλλονται από το σώμα μέσω της σκόνης ή της κυτταρικής μεμβράνης.
Η πέψη της στερεάς τροφής ονομάζεται φαγοκυττάρωση, ενώ η υγρή τροφή ονομάζεται πινοκύττωση.
συσταλτικές χυμοτόπιο
Πολλοί και ορισμένοι εκπρόσωποι των σφουγγαριών έχουν συσταλτικό κενοτόπιο. Η κύρια λειτουργία αυτού του οργανοειδούς είναι η ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης. Μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, το νερό εισέρχεται στο κύτταρο ενός σπόγγου ή πρωτοζώου και περιοδικά, σε ίσα χρονικά διαστήματα, το υγρό απομακρύνεται χρησιμοποιώντας ένα συσταλτικό κενοτόπιο, το οποίο, μεγαλώνοντας σε ένα ορισμένο σημείο, αρχίζει στη συνέχεια να συστέλλεται χρησιμοποιώντας τις ελαστικές δέσμες παρόν σε αυτό.
Υπάρχει μια υπόθεση ότι το συσταλτικό κενοτόπιο εμπλέκεται επίσης στην κυτταρική αναπνοή.
Κενοτόπιο σε φυτικό κύτταρο
Τα φυτά έχουν επίσης κενοτόπια. Σε ένα νεαρό κελί, κατά κανόνα, υπάρχουν αρκετά από αυτά. μικρό μέγεθοςΩστόσο, καθώς το κύτταρο μεγαλώνει, αυξάνονται και συγχωνεύονται σε ένα μεγάλο κενό, το οποίο είναι ικανό να καταλάβει το 70-80% ολόκληρου του κυττάρου. Το φυτικό κενοτόπιο περιέχει κυτταρικό χυμό, ο οποίος περιλαμβάνει μέταλλα, σάκχαρα και οργανικές ουσίες. Η κύρια λειτουργία αυτού του οργανιδίου είναι να διατηρεί τη στρεβλότητα. Επίσης φυτικά κενοτόπιασυμμετέχουν σε ανταλλαγή νερού-αλατιού, διάσπαση και απορρόφηση ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςκαι απόρριψη ενώσεων που μπορεί να βλάψουν το κύτταρο. Τα πράσινα μέρη των φυτών που δεν καλύπτονται με ξύλο διατηρούν το σχήμα τους λόγω του δυνατού κυτταρικό τοίχωμακαι κενοτόπια που διατηρούν το σχήμα των κυττάρων αμετάβλητο και αποτρέπουν την παραμόρφωση.
Εκτός από τα πεπτικά κενοτόπια, στο σώμα των πρωτόζωων και σε ορισμένους άλλους ζωντανούς οργανισμούς υπάρχει ένα συσταλτικό (ή παλλόμενο) κενοτόπιο. Ας το περιγράψουμε αναλυτικά, αγγίζοντας την περιγραφή του οργανιδίου, το έργο και τις λειτουργίες του.
Γενική έννοια του κενοτοπίου
Στο πολύ γενική σημασίαΈνα κενοτόπιο είναι μια κοιλότητα ή κυστίδιο που οριοθετείται από μια μεμβράνη και είναι γεμάτο με υδατικό περιεχόμενο. Σχηματίζεται από προβακουόλια, τα οποία, με τη σειρά τους, προέρχονται από κυστίδια του κυτταρικού συμπλέγματος Golgi ή από παρόμοιες προεκτάσεις του ενδοπλασματικού δικτύου. Θεωρούνται ως κυτταρικό συστατικό που διαχωρίζεται από το κυτταρόπλασμα.
Στη φύση, υπάρχουν δύο τύποι κενοτοπίων - πεπτικά και συσταλτικά.
Στα φυτά, τα κενοτόπια χρησιμεύουν σημαντική λειτουργία- Πρόκειται για δεξαμενές αποθήκευσης νερού. Διατηρούν επίσης την πίεση του στροβιλισμού (εσωτερική πίεση, την τάση των εξωτερικών τοιχωμάτων του φυτού) και συσσωρεύουν ιόντα. Και είναι τα κενοτόπια που είναι υπεύθυνα για το χρώμα των μπουμπουκιών, των καρπών, των φύλλων, των πετάλων και των ριζών.
Στα ώριμα φυτικά κύτταρα, τα κενοτόπια είναι ιδιαίτερα αισθητά - μπορούν να καταλάβουν έως και το ήμισυ του συνολικού όγκου. Είναι πιθανό αυτά τα οργανίδια να μπορούν να συγχωνευθούν σε ένα γιγάντιο.
Τα φυτικά κενοτόπια περιέχουν κυτταρικό χυμό. Περιέχει τις ακόλουθες ουσίες:
- οργανικά οξέα;
- τανίνες;
- δισακχαρίτες, μονοσακχαρίτες.
- υδατάνθρακες?
- ανόργανες ενώσεις - χλωρίδια, φωσφορικά, νιτρικά κ.λπ.
Χαρακτηριστικά της συσταλτικής ποικιλίας
Ένα συσταλτικό κενοτόπιο είναι ένα οργανίδιο που βρίσκεται στην κυτταρική μεμβράνη, υπεύθυνο για την απομάκρυνση της περίσσειας υγρού από το κυτταρόπλασμα. Με άλλα λόγια, είναι μια περιοδικά εκκενωμένη κυτταρική δεξαμενή.
Το έργο του συμπλέγματος, μέρος του οποίου είναι το συσταλτικό κενοτόπιο, διατηρεί έναν σταθερό όγκο κυττάρων. Εάν το συσταλτικό κενοτόπιο απομακρύνει το «απόβλητο» υγρό από το κύτταρο, τότε η πλασματική μεμβράνη είναι υπεύθυνη για την εισροή νερού σε αυτό. Προκαλείται από υψηλή κυτταροπλασματική οσμωτική πίεση.
Άλλοι ορισμοί του όρου
Το συσταλτικό κενοτόπιο αμοιβάδας, βλεφαρίδων και άλλων οργανισμών μπορεί επίσης να οριστεί από τις ακόλουθες ερμηνείες:
- ένα προσωρινό ή μόνιμο οργανίδιο που αφαιρεί το νερό και τις ουσίες που είναι διαλυμένες σε αυτό από το σώμα και επίσης συμμετέχει στη ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης.
- μια κοιλότητα που περιβάλλεται από μεμβράνη στο κυτταρόπλασμα γεμάτη με υγρό.
- ένας τύπος κενοτοπίων χαρακτηριστικό ορισμένων πρωτιστών, που όταν συστέλλεται αφαιρεί νερό και διαλύματα από το σώμα των τελευταίων και όταν διαστέλλεται απορροφά την υγρασία από περιβάλλον, λειτουργώντας ως ρυθμιστής της οσμωτικής πίεσης.
Ποιος χαρακτηρίζεται από ένα παλλόμενο κενοτόπιο;
Ένα συσταλτικό κενοτόπιο είναι χαρακτηριστικό του επόμενες ομάδεςζωντανοί οργανισμοί:
- πρωτίστες του γλυκού νερού (πλάσματα που δεν ανήκουν στα βασίλεια των ζώων, των φυτών και των μυκήτων) - αμοιβάδες (Proteus), βλεφαρίδες (παντόφλα, whelk).
- μερικές θαλάσσιες μορφές πρωτιστών.
- σφουγγάρια γλυκού νερού που ανήκουν στην οικογένεια Badyagov.
Χαρακτηριστικά της λειτουργίας του οργανιδίου
Ο κύκλος ζωής ενός οργανιδίου είναι απλός. Το συσταλτικό κενοτόπιο των βλεφαρίδων, της αμοιβάδας και άλλων πρωτιστών είναι ένα κυστίδιο γεμάτο με υγρό. Καθώς γεμίζει με νερό και διαλύματα, μεγαλώνει και στο τέλος του κύκλου σκάει - όλο το περιεχόμενό του χύνεται έξω. Στη συνέχεια, στη θέση της σχηματίζεται μια νέα φυσαλίδα-σταγονίδιο, επαναλαμβάνοντας τη μοίρα της προηγούμενης. Μια άλλη επιλογή είναι ότι το υγρό φεύγει από το οργανίδιο μέσω ενός ειδικού καναλιού απέκκρισης. Ανάλογα με τον τύπο του ζώου, αυτός ο κύκλος ζωής των παλμών διαρκεί από 1 έως 5 λεπτά.
Ο αριθμός των συσταλτικών κενοτοπίων στα πρωτόζωα κυμαίνεται από 1 έως 100. Η υγρασία εισέρχεται στα οργανίδια μέσω παλλόμενων σωληναρίων (5-7 «αρτηρίες»). Αυτά τα κενοτόπια λειτουργούν ρυθμικά, εναλλάξ διαστέλλονται και συστέλλονται (ή εκρήγνυνται), δημιουργώντας την εμφάνιση παλμών. Η συστολή του οργανιδίου συμβαίνει μέσω των προσπαθειών των γύρω μικρονημάτων και μικροσωληνίσκων. Ο ρυθμός εξαρτάται αντιστρόφως από τη θερμοκρασία και την αλατότητα του εισερχόμενου υγρού - όσο περισσότερα άλατα στο νερό, τόσο πιο αργά θα πάλλονται τα οργανίδια.
Η πηγή από την οποία το υγρό εισέρχεται στο συσταλτικό κενοτόπιο είναι το σπόγγο (έμφαση στην τελευταία συλλαβή). Αυτό είναι το όνομα που δίνεται στο σύστημα των σωληνοειδών ή φυσαλιδωδών κενοτοπίων στο σώμα. Το υγρό απομακρύνεται με διάχυση μέσα από το πολτό. Πρέπει να ειπωθεί ότι τα παλλόμενα κενοτόπια εκτελούν τεράστια εργασία - για παράδειγμα, στο βλεφαρικό χιτώνιο (το οποίο έχει δύο τέτοια οργανίδια), ένας όγκος υγρού ίσος με ολόκληρη τη μάζα αυτού του πρωτοζώου απελευθερώνεται μέσω αυτών σε 40-50 λεπτά .
Λειτουργίες του συσταλτικού κενοτοπίου
Ας εξετάσουμε τα κύρια καθήκοντα αυτού του οργανιδίου:
- Η διατήρηση της σωστής οσμωτικής πίεσης μέσα στο σώμα του πρωτοζώου (ωσμορύθμιση) είναι το κύριο καθήκον του οργανιδίου. Δεδομένου ότι η συγκέντρωση διαφόρων διαλυμένων στοιχείων μέσα στο σώμα ενός πρωτίστου ή σπόγγου διαφέρει από τη συγκέντρωση των ίδιων ουσιών στο περιβάλλον νερό, παρατηρείται διαφορά στην οσμωτική πίεση μέσα και έξω από το σώμα αυτού του ζωντανού πλάσματος. Το συσταλτικό κενοτόπιο εξαλείφει την ανισορροπία, ενεργώντας ως ένα είδος αντλίας που αντλεί την περίσσεια υγρού από το κύτταρο. Απόδειξη της παρουσίας αυτής της λειτουργίας είναι ότι τα παλλόμενα κενοτόπια αναπτύσσονται περισσότερο στους κατοίκους του γλυκού νερού. Είναι εξαιρετικά σπάνια στους θαλάσσιους πρωτίστες και χαρακτηρίζονται επίσης από σημαντικά πιο αργό κύκλο συστολής. Άλλωστε, όπως είναι γνωστό, το θαλασσινό νερό χαρακτηρίζεται από υψηλότερη οσμωτική πίεση από το γλυκό νερό.
- Η απεκκριτική λειτουργία είναι ένα δευτερεύον καθήκον του συσταλτικού κενοτοπίου. Μαζί με το νερό, αφαιρεί από το κύτταρο μια σειρά από μεταβολικά προϊόντα από το σώμα. Ας θυμηθούμε ότι αυτή η λειτουργία θεωρείται ότι είναι κύρια στην εξωτερική κυτταρική μεμβράνη.
- Συμμετοχή στη διαδικασία της αναπνοής - διάλυμα νερού, μπαίνοντας στο συσταλτικό κενοτόπιο, εμπλουτίζεται σε κάποιο βαθμό με διαλυμένο οξυγόνο, που χρησιμοποιείται από το πρωτόζωο, το σφουγγάρι.
Συνοψίζοντας, σημειώνουμε για άλλη μια φορά ότι το παλλόμενο (συστελλόμενο) κενοτόπιο είναι ένα από τα σημαντικά οργανίδια των πρωτόζωων, του γλυκού νερού και της θάλασσας, καθώς και μιας σειράς άλλων ζωντανών πλασμάτων. Συμμετέχει ενεργά στη διαδικασία της ζωής τους, εκτελώντας ωσμορυθμιστικά, απεκκριτικά και εν μέρει αναπνευστική λειτουργία, εκτελώντας μια γιγάντια δραστηριότητα για το μέγεθος ενός τέτοιου μικροοργανισμού.
Είναι το πιο αξιοσημείωτο μέρος ενός συγκροτήματος συντονισμένης εργασίας, στο οποίο λειτουργεί ως δεξαμενή που εκκενώνει περιοδικά. Το υγρό εισέρχεται στο συσταλτικό κενοτόπιο από ένα σύστημα φυσαλιδώδους ή σωληνοειδούς κενοτόπιου που ονομάζεται σφουγγάρι. Η λειτουργία του συμπλέγματος καθιστά δυνατή τη διατήρηση ενός λίγο πολύ σταθερού όγκου κυττάρων, αντισταθμίζοντας τη σταθερή εισροή νερού μέσω της πλασματικής μεμβράνης που προκαλείται από την υψηλή οσμωτική πίεση του κυτταροπλάσματος.
Τα συσταλτικά κενοτόπια κατανέμονται κυρίως μεταξύ των πρωτεργατών του γλυκού νερού, αλλά σημειώνονται επίσης σε θαλάσσιες μορφές. Παρόμοιες δομές έχουν βρεθεί στα κύτταρα των σφουγγαριών του γλυκού νερού από την οικογένεια Badyagov.
Γράψτε μια κριτική για το άρθρο "Συστελλόμενο κενοτόπιο"
Σημειώσεις
Πηγές
- Hausmann Κ., Hülsmann Ν, Radek R. Protistology. - Βερολίνο, Στουτγάρδη, E. Schweizerbert'sche Verlagbuchhandlung, 2003.
- Karpov S. A. Κυτταρική δομή των πρωτιστών: Φροντιστήριο. - SPb.: TESSA, 2001. - 384 p. - Εγώ θα.
|
||||||||||||||||||||||
Ένα απόσπασμα που χαρακτηρίζει το συσταλτικό κενοτόπιο
«Αν κατηγορείται ότι μοίρασε τις διακηρύξεις του Ναπολέοντα, τότε αυτό δεν έχει αποδειχθεί», είπε ο Πιέρ (χωρίς να κοιτάξει τον Ραστόπτσιν), «και ο Βερεσσάγκιν...»"Nous y voila, [Έτσι είναι"] - ξαφνικά συνοφρυωμένος, διακόπτοντας τον Pierre, ο Rostopchin φώναξε ακόμα πιο δυνατά από πριν. "Ο Vereshchagin είναι ένας προδότης και ένας προδότης που θα λάβει μια άξια εκτέλεση", είπε ο Rostopchin με αυτή τη ζέση θυμού με την οποία οι άνθρωποι μιλούν όταν θυμούνται μια προσβολή. - Αλλά δεν σε κάλεσα για να συζητήσω τις υποθέσεις μου, αλλά για να σου δώσω συμβουλές ή εντολές, αν το θέλεις. Σας ζητώ να σταματήσετε τις σχέσεις με κυρίους όπως ο Klyucharyov και να φύγετε από εδώ. Και θα νικήσω τα χάλια από όποιον κι αν είναι. - Και, συνειδητοποιώντας μάλλον ότι φαινόταν να φώναζε στον Μπεζούχοφ, ο οποίος δεν είχε φταίει ακόμα για τίποτα, πρόσθεσε, πιάνοντας τον Πιέρ από το χέρι φιλικά: - Nous sommes a la veille d "un desastre publique, et je n"ai pas le temps de dire des gentillesses a tous ceux qui ont affaire a moi. Το κεφάλι μου γυρίζει μερικές φορές! Ε! bien, mon cher, qu"est ce que vous faites, vous personnellement; [Είμαστε στις παραμονές μιας γενικής καταστροφής και δεν έχω χρόνο να είμαι ευγενικός με όλους με τους οποίους έχω δουλειές. Λοιπόν, αγαπητέ μου, τι είναι το κάνεις, εσύ προσωπικά;]
«Mais rien, [Ναι, τίποτα», απάντησε ο Pierre, χωρίς να σηκώσει τα μάτια του και χωρίς να αλλάξει την έκφραση του στοχαστικού του προσώπου.
1. Τι είναι τα κενοτόπια; Πώς σχηματίζονται;
Τα κενοτόπια είναι μεγάλα κυστίδια ή κοιλότητες, που οριοθετούνται από μια υαλοπλασματική μεμβράνη και γεμίζουν κυρίως με υδατικό περιεχόμενο. Τα κενοτόπια είναι χαρακτηριστικά φυτικών κυττάρων, μυκήτων και πολλών πρωτιστών· σχηματίζονται από φυσαλιδώδεις προεκτάσεις του ER ή από κυστίδια του συμπλέγματος Golgi.
2. Ποιες ουσίες περιέχονται στον κυτταρικό χυμό των κενοτοπίων φυτικά κύτταρα?
Ο κυτταρικός χυμός είναι ένα υδατικό διάλυμα διαφόρων ανόργανων και οργανική ύλη. Χημική σύνθεσηκαι η συγκέντρωση του κυτταρικού χυμού είναι πολύ μεταβλητή και εξαρτώνται από τον τύπο του φυτού, του οργάνου, του ιστού και της ηλικίας του κυττάρου.
Ο κυτταρικός χυμός των κενοτοπίων φυτικών κυττάρων μπορεί να περιέχει:
● Αποθηκεύστε ουσίες που απομακρύνονται προσωρινά από το μεταβολισμό και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά από το κύτταρο. Για παράδειγμα, άλατα, υδατάνθρακες (σακχαρόζη, γλυκόζη, φρουκτόζη), καρβοξυλικά οξέα(μήλο, λεμόνι, οξαλικό, ξύδι), αμινοξέα, πρωτεΐνες.
● Τα τελικά προϊόντα του μεταβολισμού, τα οποία απεκκρίνονται στο κενοτόπιο και έτσι απομονώνονται. Για παράδειγμα, τανίνες ( τανίνες), αλκαλοειδή, μερικές χρωστικές, οξαλικό ασβέστιο.
● Χρωστικές, οι πιο κοινές από τις οποίες είναι οι ανθοκυανίνες, οι οποίες δίνουν στον κυτταρικό χυμό μωβ, κόκκινο, μπλε ή μωβ χρώματα. Τα φλαβονοειδή κοντά στις ανθοκυανίνες χρωματίζουν τον κυτταρικό χυμό σε κίτρινες και κρεμ αποχρώσεις.
● Βιολογικά δραστικές ουσίες, για παράδειγμα, φυτοορμόνες (ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών), φυτοκτόνα (ουσίες που σκοτώνουν ή αναστέλλουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών), ένζυμα...
3. Ποιες λειτουργίες επιτελούν τα κενοτόπια στα φυτικά κύτταρα;
Οι κύριες λειτουργίες των κενοτοπίων στα φυτικά κύτταρα:
● Αποθήκευση και απομόνωση διάφορες ουσίες(εφεδρικά, βιολογικά ενεργά, τελικά προϊόντα μεταβολισμού κ.λπ.).
● Εξασφάλιση χρωματισμού πετάλων, καρπών, μπουμπουκιών, φύλλων, ριζών.
● Κανονισμός ισορροπία νερούκύτταρα, διατηρώντας την πίεση στροβιλισμού.
4. Ποιοι οργανισμοί έχουν συσταλτικά κενοτόπια; Ποια είναι η λειτουργία τους;
Τα συσταλτικά (παλμικά) κενοτόπια είναι χαρακτηριστικά των μονοκύτταρων πρωτεϊνών του γλυκού νερού. Το νερό εισέρχεται συνεχώς στα κύτταρά τους με όσμωση, η περίσσεια της οποίας συσσωρεύεται σε συσταλτικά κενοτόπια. Τα παλλόμενα κενοτόπια συστέλλονται περιοδικά λόγω της αλληλεπίδρασης των μικροσωληνίσκων και των μικρονημάτων που βρίσκονται γύρω τους. Το νερό αποβάλλεται μέσω ενός ειδικού απεκκριτικού πόρου και το κύτταρο διατηρεί έναν περισσότερο ή λιγότερο σταθερό όγκο.
Έτσι, τα συσταλτικά κενοτόπια εκτελούν τη λειτουργία της ωσμορύθμισης στα κύτταρα - διατηρούν την περιεκτικότητα σε νερό και τη συγκέντρωση άλατος σε ένα ορισμένο επίπεδο.
5. Από ό,τι πεπτικά κενοτόπιαΔιαφέρουν από άλλα κυτταρικά κενοτόπια;
Τα πεπτικά κενοτόπια είναι δευτερεύοντα λυσοσώματα στα κύτταρα των ετερότροφων πρωτιστών. Σχηματίζονται από τη σύντηξη λυσοσωμάτων με φαγοκυτταρικά κυστίδια που περιέχουν σωματίδια τροφής. Μετά την πέψη της τροφής και την είσοδο των θρεπτικών συστατικών στο υαλόπλασμα, τα άπεπτα υπολείμματα απομακρύνονται από το κύτταρο με εξωκυττάρωση και η μεμβράνη του πεπτικού κενοτόπιου συγχωνεύεται με το πλάσμα.
Έτσι, σε αντίθεση με άλλα κενοτόπια, τα πεπτικά κενοτόπια δεν είναι μόνιμα, αλλά προσωρινά οργανίδια· χρησιμεύουν για την πέψη των σωματιδίων τροφής και σχηματίζονται από τη σύντηξη των λυσοσωμάτων με τα φαγοκυτταρικά κυστίδια.
6. Η αμοιβάδα και τα ερυθροκύτταρα τοποθετήθηκαν σε απεσταγμένο νερό. Τι θα συμβεί σε κάθε κύτταρο; Γιατί;
Σε αντίθεση με το απεσταγμένο νερό, το κυτταρόπλασμα της αμοιβάδας και των ερυθροκυττάρων περιέχει μια ορισμένη ποσότητα αλάτων και άλλων διαλυμένων ουσιών. Επομένως, το νερό θα εισέλθει στο κύτταρο της αμοιβάδας και στα ερυθρά αιμοσφαίρια με όσμωση. Ο όγκος των ερυθρών αιμοσφαιρίων θα αυξηθεί και στη συνέχεια θα σκάσει. Το κύτταρο της αμοιβάδας θα διατηρήσει έναν περισσότερο ή λιγότερο σταθερό όγκο λόγω της εντατικής εργασίας του συσταλτικού κενοτόπου.
7. Αποδείξτε την εγκυρότητα της δήλωσης: «Τα οργανίδια κυττάρων μιας μεμβράνης αλληλοσυνδέονται και σχηματίζουν ένα ενιαίο σύστημα μεμβράνης, κάθε συστατικό του οποίου είναι εξειδικευμένο για να εκτελεί ορισμένες λειτουργίες».
Τα οργανίδια μιας μεμβράνης περιλαμβάνουν το ενδοπλασματικό δίκτυο, το σύμπλεγμα Golgi, τα λυσοσώματα και τα κενοτόπια. Κάθε ένα από αυτά τα οργανίδια είναι ένα διαμέρισμα (διαμέρισμα) ή ένα σύστημα διαμερισμάτων, ξεχωριστό από άλλα διαμερίσματα και υαλόπλασμα. Κάθε οργανίδιο περιέχει ή συνθέτει ορισμένες ουσίες και συμβαίνουν συγκεκριμένες βιοχημικές διεργασίες.
Ταυτόχρονα, τα οργανίδια μιας μεμβράνης συνδέονται μεταξύ τους με τη μεταφορά ουσιών και την ικανότητα μεταφοράς των μεμβρανών ορισμένων οργανιδίων στις μεμβράνες άλλων. Για παράδειγμα, κυστίδια που χωρίζονται από το ER συγχωνεύονται με τις μεμβράνες του συμπλέγματος Golgi. Στην περίπτωση αυτή, ουσίες που συντίθενται στις μεμβράνες του ER εισέρχονται στο σύμπλεγμα Golgi για συσσώρευση, τροποποίηση και επακόλουθη απομάκρυνση από το κύτταρο. Λυσοσώματα που περιέχουν πεπτικά ένζυμα, αποσπώνται από τις στέρνες του συγκροτήματος Golgi. Τα κενοτόπια σχηματίζονται από κυστίδια του συμπλέγματος Golgi ή φυσαλιδώδεις προεκτάσεις του ER. Όλα αυτά υποδηλώνουν την εξειδίκευση των μονομεμβρανών οργανιδίων ανάλογα με τις λειτουργίες που επιτελούν, καθώς και τη στενή τους σχέση.
8. Στους θαλάσσιους πρωτίστες, τα συσταλτικά κενοτόπια πάλλονται πολύ σπάνια ή απουσιάζουν εντελώς. Με τι συνδέεται;
Η κύρια λειτουργία των συσταλτικών κενοτοπίων είναι να απομακρύνουν την περίσσεια νερού από τα κύτταρα. Στο θαλασσινό νερό, η περιεκτικότητα σε αλάτι είναι ίδια με τα κύτταρα των πρωτιστών ή μεγαλύτερη. Επομένως, το νερό δεν εισέρχεται στα κύτταρα των θαλάσσιων πρωτιστών, αλλά, αντίθετα, μπορεί να τα εγκαταλείψει με όσμωση (εάν η περιεκτικότητα σε αλάτι στο κελί είναι χαμηλότερη από ό,τι στο θαλασσινό νερό).