У растений есть вакуоль да или нет

Однозначный ответ на вопрос, поставленный в заголовке, звучит так: Да, у растений есть вакуоль․ Более того, вакуоль — это ключевая структура почти всех зрелых растительных клеток․ Ниже разберёмся, почему она так важна, как устроена и какие функции выполняет․

Что такое вакуоль?

Вакуоль — это мембранный органоид, заполненный клеточным соком (или соком вакуоли)․ У растений мембрана, отделяющая вакуоль от цитозоля, называется тонопластом․ В молодых клетках вакуоль представлена множеством мелких пузырьков, которые затем сливаются в одну крупную центральную вакуолю, занимающую до 80 % объёма клетки․

Основные функции вакуоли в растительной клетке

• Тургорное давление․ Наполненная водой вакуоль создаёт давление на клеточную стенку, придавая тканям растения жёсткость и упругость․
• Хранение веществ․ Внутри содержатся углеводы (в т․ч․ крахмал), белки, жиры, органические кислоты, пигменты и вторичные метаболиты․
• Детоксикация․ Вакуоль изолирует ядовитые или избыточные вещества, предотвращая их токсическое действие на цитозоль․
• Защита от травоядных․ Некоторые растения накапливают в вакуолях алкалоиды, гликозиды или фенолы, отпугивающие животных․
• Участие в прорастании семян․ Запасённые питательные вещества вакуоли служат «кормом» для зародыша при прорастании․
• Лизосомная функция․ Вакуоли содержат гидролазы и могут расщеплять поступившие в клетку старые органеллы или патогенные частицы, действуя аналогично лизосомам животных клеток․

Вакуоль и вирусная инфекция: неожиданная роль

Последние фундаментальные исследования показали, что вакуоль играет двойственную роль при вирусном заражении:

1. Ограничение распространения вируса․ В признак некротических зон появляются вакуолизированные элементы эндоплазматического ретикулума (ЭПР), которые трансформируются в крупные вакуоли․ Эти структуры как бы «запирают» вирусные частицы, препятствуя их распространению на здоровые ткани․
2. Автолиз и программированная гибель клетки․ Внутри вакуолей накапливаются гидролазы, которые активируются при повреждении и запускают процесс самопереваривания (автолиза) инфицированной клетки, образуя цитосегресомы и цитосомы․ Таким образом, растение локально «жертвует» заражённую клетку ради сохранения всего органа․

Откуда берётся вакуоль?

В меристематических (делящихся) клетках вакуоли образуются из пузырьковых расширений ЭПР․ Эти мелкие вакуоли постепенно растут и сливаются, формируя крупную центральную вакуоль характерную для дифференцированных клеток листа, корня или стебля․

Вакуоль — не просто «пустое место» в растительной клетке․ Это многофункциональный органоид, без которого растения не смогли бы расти, развиваться и защищаться от патогенов․ Поэтому отвечая на вопрос «У растений есть вакуоль: да или нет?», смело говорим: Да, и она абсолютно незаменима!