液胞、構造、特性、機能、植物細胞を理解する

June 28, 2021
にその他

クイックリードリスト公演

1.液胞とは何ですか？

2.液胞の主な機能

3.植物の液胞構造

4.液胞の植物細胞

5.食物胞

6.収縮胞

7.中央植物液胞

8.植物液胞の特徴

8.1.これを共有：

8.2.関連記事：

液胞とは何ですか？

液胞、植物細胞に見られる特別な細胞小器官、植物細胞の生存は、この細胞が持つ最大の細胞小器官に大きく影響されます。植物には、圧力を形成する細胞膨圧として機能する液胞、特定の物質を保管する場所、ゴミ箱、および他の細胞小器官の分解のための場所があります。動物細胞にも液胞がありますが、植物細胞の液胞よりもはるかに小さいサイズです。

液胞は、植物細胞に膜結合空洞を持ち、さまざまな食品化合物、代謝廃棄物、水などを含む細胞小器官です。液胞には、食物胞、原生生物に見られる収縮胞、中央植物液胞の3種類があります。

植物細胞では、特に成熟した実質細胞と厚角細胞は大きな中央液胞（中央液胞）を持っています。この液胞は、中央の液胞と植物細胞の細胞質との間の分裂膜である液胞膜に囲まれています。植物の中央の液胞は、細胞質の成長よりも速い細胞壁の成長の結果として形成されます。中央の液胞には、細胞液または細胞液と呼ばれる液体が含まれています。この樹液は、ミネラル塩、糖、酸素、有機酸、二酸化炭素、色素、酵素、その他の代謝廃棄物が豊富な濃縮溶液です。

液胞の主な機能

小胞体は二重膜を持つ細胞小器官ですが、液胞には単一の膜層しかありません。これは、新しく形成された液胞の内膜を消化する液胞内の加水分解酵素の活性によるものです。この加水分解酵素の存在により、液胞は古くて損傷した細胞小器官の分解に役割を果たします。その機能は、動物細胞のリソソームの機能とほぼ同じです。

液胞内の水圧は、植物細胞を堅固に保つ膨圧という用語を生み出します。膨圧が高いと細胞が緊張し、膨圧が低いと細胞が弛緩します。膨圧が低いと、十分な水分が得られない植物の場合と同様に、植物組織が枯れてしまいます。液胞は、シュウ酸カルシウムの結晶や植物色素などの特定の材料を保管する場所です。ほうれん草の葉の細胞を見ると、貯蔵されているシュウ酸カルシウムの結晶の存在がわかります。顕微鏡観察法では液胞があまり見えないのに液胞内普通。

アントシアニングループなどの植物色素は水溶性で液胞に貯蔵されます。この色素が葉や果実を青、赤、紫にします。一部の植物には、石灰などの酸性物質を含む液胞があります。この酸の存在が、ライムジュースを食べたときに酸っぱい味を引き起こす原因です。液胞は、植物細胞が無駄になる場所でもあります。ニコチンやアルカロイドなどの二次植物代謝の結果は、細胞自体に害を及ぼす可能性のある毒性にならないように液胞で除去されます。一部の成熟細胞は、液胞や他の細胞小器官を持たない。なぜなら、それらは、例えば、強膜および木部組織において、支持物質および輸送物質として作用するからである。

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液胞の主な機能は、水を液胞に通して細胞膨圧を構築することです。細胞膨圧は、細胞に対する膨圧、すなわち、植物の細胞壁に対して細胞膜を押す圧力であり、この圧力は、溶質濃度が低い部分から細胞外の溶質濃度が高い細胞液胞への浸透水流の出現高い。植物細胞は、その形状を維持するためにこの圧力に依存しています。液胞の他の機能は次のとおりです。

合成の貯蔵は、グリコーゲン、フェノール、デンプン、およびグルコースの形で生じます
細胞内の物質の循環を促進します
色素貯蔵（葉、花、果実）
エッセンシャルオイル（ユーカリオイルのような独特の香りを与えるオイルクラス）の保管
細胞浸透圧調節
ゴムラテックス、アルカロイド、タンニン、オキサビットカルシウムなどの二次代謝および代謝廃棄物の蓄積
細胞増殖補助剤（液胞が水を吸収すると細胞が伸長し、最小限の新しい細胞質のみを作成することで細胞を大きくすることができます）
保護

植物の液胞構造

液胞は一般にサイズが大きく、成熟した植物細胞の細胞質の内容物全体をほぼ満たす。この細胞小器官は、液胞膜と呼ばれる単一の膜に囲まれています。液胞膜の内部には、一般に細胞液として知られている液体があります。この樹液は、植物の種類に応じて、主に水と他の溶解物質で構成されています。一般的に若い細胞は、一緒に多くの小さな液胞を持っています細胞が発達するにつれて、液胞は結合して単一の液胞を形成します。大きい。液胞は小胞体「ER」から形成され、小胞体と呼ばれる小さなチャネルを形成するように伸びます。これらの小さなチャネルは互いに融合して、次のような形のオルガネラを形成しますボール、その後形成された小さな液胞は結合してより大きな液胞を形成します大きい。

液胞は、体液を含む細胞内の細胞小器官です。液胞の中には液胞と呼ばれる膜があります。これらの細胞小器官は多くの植物細胞に見られます。動物細胞であっても、液胞の形は非常に小さいです。図1を参照してください。植物の液胞には、ミネラル塩、糖、アミノ酸、廃棄物（タンニンなど）、およびアントシアニンなどのいくつかの色素の溶液が含まれています。各植物細胞は非常に多様な液胞の形をしています。成体植物細胞の液胞は大きく、若い植物細胞の液胞は小さい。植物が古ければ古いほど、液胞は大きくなり、細胞の支配的な部分になることさえあります。植物細胞では、液胞には次のようなさまざまな機能があります。食物の蓄えや、糖、タンパク質、カリウム、塩化物などの無機イオンを貯蔵する場所として。浸透圧調節剤、すなわち細胞の浸透圧値の保護者として細胞に害を及ぼす代謝老廃物の分泌過程で役割を果たします。

受粉昆虫を引き付けるために、いくつかの植物細胞液胞は色素を持っています。たとえば、花の冠の赤と青の色素。一方、捕食動物の接近を防ぐために、植物細胞の液胞には有毒な化合物や不快な臭いが含まれています。動物細胞では、液胞は単細胞動物にのみ見られます。例は原生動物です。液胞の機能は、食物消化液胞（非収縮性液胞）としての機能です。さらに、原生動物はまた、細胞質の浸透圧を調節する役割を果たす脈動液胞（収縮胞）を持っています。

膨圧

膨圧とは何ですか？ Turgidusは泡立つことを意味します。膨圧は、細胞質が液胞に対して高張であるときに発生します。したがって、液胞は水を吸収して拡大し、圧力が上昇します（膨圧）。さらに、液胞液が液胞を促し、細胞壁も圧縮されます。この細胞壁は細胞質の体積を制限します。その結果、細胞の外側の環境は、細胞の濁度を維持するために液胞膜に圧力をかけます。

液胞の内容

1. スクロース
2. ミネラル
3. 赤と青の顔料
4. フルクトース
5. グリコシド
6. タンニン
7. エッセンシャルオイル（例： ジャスミン ジャスミンに、 ロゼイン バラに、 ジンギベレン 生姜に）
8. 化合物などのアルカロイドは、毒性があり、特定の生理学的特性を備えているため、製薬分野の医薬品として使用できます。（例：コーヒー豆に含まれるカフェイン、キニーネ樹皮に含まれるキニーネ、タバコの葉に含まれるニコチン、茶葉に含まれるタンパク質、果物やカカオ豆に含まれるテオブロミン、ジャガイモ塊茎に含まれるソラニン）
9. 有機化合物：炭水化物、タンパク質、脂肪
10. 無機化合物：硝酸塩とリン酸塩
11. 有機酸：酒石酸とクエン酸
12. 酵素
13. でんぷん粒

植物細胞液胞

液胞は植物細胞と動物細胞の両方に存在しますが、植物細胞では、特に古い細胞では、より大きく、より鮮明に見えます。植物細胞の液胞は、液胞と呼ばれる単一の膜に囲まれています。植物細胞の液胞には、一般に、水、フェノール、アントシアニンとタンパク質、配糖体、有機塩、タンパク質、タンニン（物質）が含まれています。タナー）、エーテル油（例：ジャスミンのジャスミン、バラのロゼイン、生姜のジンギベレン）、アルカロイド（例：カフェイン、キニーネ、ニコチン、リコペルシンなど）、酵素、デンプン粒一部の種では収縮胞と非収縮胞が知られています収縮性。一部の専門家は、細胞小器官として液胞を含めていません。これらの物体は、通常の光学顕微鏡で見ることができます。液胞と細胞質の間の分裂膜は、トノプラスト液胞と呼ばれます。

植物細胞の中央液胞は多目的コンパートメントであり、種子の貯蔵細胞液胞に貯蔵されているタンパク質などの重要な有機化合物を保持することができます。現在では、カリウムや塩化物などの無機イオンの植物細胞の主要な貯蔵庫でもあります。

機能多くの植物細胞は、細胞質ゾルに蓄積すると細胞に害を及ぼす代謝副産物の処分場所として液胞を使用します。一部の液胞には、花びらの赤と青の色素など、細胞を着色する色素が含まれています。これは、花に昆虫を引き付ける受粉を助けます。液胞はまた、動物にとって有毒または不快な化合物を含むことにより、捕食者から植物を保護するのに役立ちます。液胞は植物の細胞成長に大きな役割を果たし、液胞として拡大しますそれらは水を吸収し、最小限の投資で細胞を大きくすることができます新しい細胞質。細胞質ゾルはしばしば中央液胞と原形質膜の間の薄い層のみを占めるため、細胞質ゾルの体積に対する原形質膜表面の比率は、大きな植物細胞であっても大きい。

食物胞

この液胞は、食物を消化し、食物の消化の結果を体全体に循環させるように機能します。食作用によって食べる生物は、獲物を原形質膜の一部で囲み、それを飲み込みますそれを取り巻く膜を融合し、現在は食物胞と呼ばれている膜をサイトゾル。細胞の細胞質では、液胞は消化のためにリソソームと融合します。消化された栄養素は使用のために細胞質ゾルに輸送され、未消化の物質は摂取プロセスと多かれ少なかれ反対のプロセスによって細胞から排出される残留液胞ちょうど今。

収縮胞

ほとんどの陸生生物は脱水症のリスクがあり、周囲の環境に水を蒸発させます。対照的に、水中に生息する生物は、水が細胞内に移動し続けている環境に存在します。水に住む原生生物の中には、収縮胞、つまり水を集めて環境から細胞に取り込む構造を持っている人もいます。液胞を毛穴のように収縮させることにより、集めた水を定期的に外部に排出します。収縮性。この液胞は、細胞内の浸透圧値を調節する浸透圧調節因子としての機能を持っています。

中央植物液胞

すべての生きている成熟した植物細胞は、中央の植物液胞と呼ばれる非常に大きな、液体で満たされた、膜に結合した細胞小器官を持っています。中央の液胞は、体積の90〜95％以上を占め、成熟した細胞です。液胞の膜は液胞と呼ばれます。トノプラストは、水や水溶性物質に対して非常に不浸透性です。

特性植物液胞

原生生物では、収縮胞は水調節剤として機能します。
成熟した植物細胞では、液胞は中央の液胞と呼ばれるより大きく単一の傾向があり、細胞空間の約80％以上を占めます。
動物細胞では、液胞は小さくなる傾向があり、材料を保管したり、材料を輸送したりするために一時的に使用されます。
液胞膜は、膜システムネットワーク（細胞内膜）の非常に重要で統合された部分です。
種子の細胞液胞に積み重なったタンパク質などの有機化合物を貯蔵する場所です。
カリウムや塩化物などの植物細胞の無機イオンの主な貯蔵場所です。
一部の空胞には、これらの細胞を着色する色素の多くが含まれています。花の冠からの赤と青の色素は、花粉媒介昆虫を花に引き付けるのに役立ちます。
色素は表皮細胞の液胞に非常に集中しているため、葉緑体の緑色を覆い隠します。
動物に有毒または不快な臭いのある化合物が含まれているため、植物を捕食者から保護するのに役立ちます。
植物細胞の大きな液胞は、小胞体とゴルジ装置から採取された小さな液胞の融合から発生します。
一次壁しかない多くの細胞で構成される組織の形状と剛性。これは、液胞内から押し出される水と溶解した物質の存在によるものです。圧力は浸透によって生成されます。
液胞には、植物を私たちが見ているように見せるためのもう1つの重要な側面があります。生き残るためには、植物は十分な水、ミネラル、二酸化炭素、日光を吸収する必要があります。これらの要因のそれぞれは、日光でさえ、環境から得られるものがほとんどないか、ほとんどないことがよくあります。大きな表面積は、植物によるこれらの4つの要因の吸収を大いに促進します：枝分かれした根葉の表面は大量の土壌に浸透し、太陽光を取り込み、二酸化炭素を吸収します。雰囲気。生物が大きな表面積を得る方法は、十分な体積を持つことから始まり、次に葉のような薄い層、または根のような細長い構造に分割します針葉樹の針。植物は、液胞が他の細胞の原形質よりも大量の水で満たされているため、十分に大きな体積を持っています。植物細胞が動物細胞のように液胞のない原形質のみを含む場合、植物細胞は現在の表面積のごく一部しか持つことができません。
動物の場合、エネルギーを生成し、移動する水分を減らすために、限られた表面と高密度の原形質を備えたコンパクトなボリュームを持つことが非常に重要です。
植物の液胞機能：膨圧を維持し、大量を維持することは静的な機能です。
液胞中の溶存物質の濃度は、海水および細胞質ゾル中の塩の濃度とほぼ同じです（通常は0.4〜0.6M）。
液胞に溶解した物質：
-さまざまな塩
-小さな有機分子（糖とアミノ酸）
-いくつかのタンパク質
-他の分子。
植物の液胞には、細胞質を毒する可能性のある物質、たとえば二次代謝産物（アルカロイド、さまざまな糖分子化合物など）が含まれています。
液胞には結晶が含まれていることもあります。シュウ酸カルシウムの結晶は、いくつかの種で一般的です。
植物の細胞廃棄物と過剰なミネラルの一部は、条件のために液胞に閉じ込められています液胞内の新しい環境に入ると変化します。液胞は、少なくとも、より酸性であることがよくあります。サイトゾル。
液胞内の酵素は、細胞死や液胞破裂時の細胞質の消化など、液胞に吸収されるさまざまな物質を消化します。これは、木質細胞のプロトプラストが分解して死ぬときに発生する可能性があります。この場合、液胞はリソソームとして機能します。これは、動物細胞、一部の真菌、および原生生物に見られる一般的な細胞小器官です。リソソームには、吸収された物質を分解する消化（加水分解）酵素が含まれています。または、これらの酵素は、細胞が死んでリソソーム膜に損傷を与えた後、原形質を消化します。
細胞のタンパク質分解酵素の約10％のみが高等植物に見られ、90％は酵母細胞に見られます。この酵素は液胞にあります。
液胞は恒常性において重要な役割を果たします。つまり、細胞質ゾルのpHを一定に維持します。サイトゾル内の過剰な水素イオンは液胞に送り込まれます。
液胞中の高濃度のクエン酸によるオレンジの鋭い酸味は明確な例です。このような液胞のpHは最大3.0ですが、周囲の細胞質ゾルのpHは7.0〜7.5（中性に近い）です。
他の有機酸はCAM多肉植物（ベンケイソウ科の酸代謝を持つ植物）の空胞に属し、夜に酸を生成し、日中に光合成でそれを処理します。
ほとんどの液胞はわずかに酸性です（pH = 5-6）。植物細胞の周囲のpHが急激に変化すると、細胞質ゾルのpHは一定のまま、液胞のpHに変化が見られることが実験的に証明されています。
リン酸塩と硝酸塩は、液胞に貯蔵された必須イオンの例です。サイトゾルのリン酸塩と硝酸塩のレベルが低くなりすぎると、これら2つのイオンは液胞を離れてサイトゾルに入ります。同じことが砂糖、アミノ酸、および他の多くの埋蔵量にも当てはまります。
液胞内の溶質はその浸透特性を決定し、したがって付随するサイトゾルの浸透特性も決定します（サイトゾルと液胞は常にバランスが取れています）。
恒常性における液胞の役割には、いくつかの例外があります。プロリン（アミノ酸）などの特定の化合物は、水や塩分が発生しやすい条件下の組織で発生しますが、細胞質ゾルでは高濃度で発生します。これらの化合物は、細胞質ゾル酵素を水や塩分が発生しやすい環境から保護するように機能します。
生細胞内のいくつかの化学反応は液胞で発生します。たとえば、エチレン（ガス状成長調節剤）の合成の最終段階は、主に液胞の液胞で起こり、糖のさまざまな変換もそこで起こります。
細胞が死ぬと、液胞膜はその選択的に透過性の性質を失い、その結果、加水分解酵素が逃げ出し、細胞の自己破壊をもたらす。
ラテックス樹液、アルカロイド、タンニン、テレビン油を生産する特定の植物は、それを液胞に貯蔵します。ゴムノキやラテックスを生産する他の植物では、ラテックスをラシファーと呼ばれる細胞小器官に貯蔵するための特別な貯蔵所があります。
液胞は原生動物にも存在します。原生動物の液胞は収縮胞と非収縮胞です。
植物の生存メカニズムは、液胞がその中の溶質の濃度を維持する能力に依存します。
–たとえば、液胞が細胞壁の膨圧を失うため、しおれのプロセスが発生します。
植物は動物のように効果的な排泄システムを持っていないため、液胞では細胞内の代謝プロセスに有害な物質のほとんども収集されました。液胞がないと、生化学反応の混乱のために細胞内の生命過程が停止します
液胞はすべての植物細胞に見られますが、下等単細胞動物を除いて、動物や細菌の細胞には見られません。
動物細胞の液胞：比較的小さいサイズの多く
植物細胞の液胞：サイズは少ないが大きい
液胞は、液胞液を含む膜結合細胞小器官です。
植物細胞の液胞は、動物の液胞よりも顕著な形態と機能を持っています。
若い植物は小さな液胞を持つ細胞を持っていますが、成長中の植物では大きく成熟していると、液胞は拡大して見え、細胞質を支配し、細胞質を壁の端に押し出します細胞。
食物胞は、細胞膜の一部で獲物を取り巻く食作用によって食べる生物です。そして、それを取り巻く膜を融合し、それを輸送することによってそれを飲み込みます（現在は食物胞と呼ばれています）。サイトゾル。細胞の細胞質では、液胞は消化のためにリソソームと融合します。消化された栄養素は使用のために細胞質ゾルに輸送され、未消化の物質は摂取プロセスと多かれ少なかれ反対のプロセスによって細胞から排出される残留液胞ちょうど今。
収縮胞は、水中に住む一部の原生生物が所有しています。収縮胞は、水を集めて環境から細胞に取り込む構造であり、液胞を収縮させることにより、集めた水を定期的に外部に排出します。細孔、
中央植物液胞は非常に大きな膜結合細胞小器官であり、液体で満たされています。中央の植物液胞は、すべての生きている成熟した植物細胞によって所有されています。これらの液胞は、体積の90〜95％以上を占め、成熟した細胞です。
トノプラストは、水や水溶性物質に対して非常に不浸透性です。
植物の中央液胞の機能：
–ブドウ糖、アミノ酸、カリウム、塩化物など、さまざまなイオンや栄養素を含む代謝産物を保存します。
–水溶性植物色素（ビート色素、ベタシアニンを含むアントシアニン）– –有毒化合物
–二次代謝産物
–不要な捕食者に対する植物の防御
膨圧は、細胞増殖中に植物細胞のサイズと表面積を増やすのに重要です。この圧力はまた、細胞膜および細胞壁に対して細胞質の力を及ぼし、細胞を堅く保つのを助ける。
植物が膨圧を失うと、それらはしおれ、生物学的に原形質分離として知られている状態です。