Articles

Wakuola kurczliwa

Posted on

Wakuola kurczliwa jest wyspecjalizowanym typem wakuoli, która reguluje ilość wody wewnątrz komórki. W środowiskach słodkowodnych stężenie rozpuszczalników jest hipotoniczne, mniejsze na zewnątrz niż wewnątrz komórki. W takich warunkach osmoza powoduje gromadzenie się w komórce wody ze środowiska zewnętrznego. Wakuola kurczliwa działa jako część mechanizmu ochronnego, który zapobiega wchłanianiu przez komórkę zbyt dużej ilości wody i ewentualnemu rozpadowi (rozerwaniu) przez nadmierne ciśnienie wewnętrzne.

Wakuola kurczliwa, jak sugeruje jej nazwa, usuwa wodę z komórki poprzez kurczenie się. Wzrost (gromadzenie wody) i kurczenie się (wydalanie wody) wakuoli kurczliwej są okresowe. Jeden cykl trwa kilka sekund, w zależności od gatunku i osmolarności środowiska. Etap, w którym woda napływa do CV nazywamy rozkurczem. Skurcz wakuoli kurczliwej i wydalenie wody z komórki nazywamy systolem.

Woda zawsze najpierw przepływa z zewnątrz komórki do cytoplazmy, a dopiero potem jest przenoszona z cytoplazmy do wakuoli kurczliwej w celu wydalenia. Gatunki posiadające wakuolę kurczliwą zazwyczaj zawsze używają tej organelli, nawet w środowiskach bardzo hipertonicznych (wysokie stężenie rozpuszczalników), ponieważ komórka ma tendencję do dostosowywania swojej cytoplazmy, aby stała się jeszcze bardziej hiperosmotyczna niż środowisko. Ilość wody wydalanej z komórki i szybkość jej kurczenia się są związane z osmolarnością środowiska. W środowiskach hiperosmotycznych mniej wody zostanie wydalone, a cykl skurczu będzie dłuższy.

Najlepiej poznane wakuole kurczliwe należą do protistów Paramecium, Amoeba, Dictyostelium i Trypanosoma, a w mniejszym stopniu do zielonej algi Chlamydomonas. Nie wszystkie gatunki posiadające wakuolę kurczliwą są organizmami słodkowodnymi; niektóre mikroorganizmy morskie, glebowe i pasożyty również posiadają wakuolę kurczliwą. Wakuola kurczliwa jest dominująca u gatunków, które nie posiadają ściany komórkowej, ale są wyjątki (zwłaszcza Chlamydomonas), które posiadają ścianę komórkową. W drodze ewolucji wakuola kurczliwa została zazwyczaj utracona w organizmach wielokomórkowych, ale nadal istnieje w jednokomórkowym stadium kilku wielokomórkowych grzybów, a także w kilku typach komórek gąbek (amebocyty, pinakocyty i choanocyty).

Liczba wakuoli kurczliwych na komórkę różni się w zależności od gatunku. Ameby mają jedną, Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia i Chlamydomonas reinhardtii mają dwie, a ameby olbrzymie, takie jak Chaos carolinensis, mają ich wiele. Liczba wakuoli kurczliwych u każdego gatunku jest w większości stała i dlatego jest wykorzystywana do charakterystyki gatunków w systematyce. W większości komórek do wakuoli kurczliwej przyłączonych jest kilka struktur, takich jak fałdy błonowe, kanaliki, przewody wodne i małe pęcherzyki. Struktury te określane są mianem spongiomu; wakuola kurczliwa wraz ze spongiomem nazywana jest czasem „kompleksem wakuoli kurczliwej” (CVC). Spongiome pełni kilka funkcji w transporcie wody do wakuoli kurczliwej oraz w lokalizacji i dokowaniu wakuoli kurczliwej w komórce.

Paramecium i Ameba posiadają duże wakuole kurczliwe (średnia średnica odpowiednio 13 i 45 µm), które są stosunkowo wygodne do izolowania, manipulowania i badania. Najmniejsze znane wakuole kurczliwe należą do Chlamydomonas, o średnicy 1,5 µm. U Paramecium, która posiada jedną z najbardziej złożonych wakuol kurczliwych, wakuola otoczona jest kilkoma kanałami, które absorbują wodę na drodze osmozy z cytoplazmy. Gdy kanaliki wypełnią się wodą, jest ona pompowana do wakuoli. Kiedy wakuola jest pełna, wydala wodę przez por w cytoplazmie, który może być otwierany i zamykany. Inne protisty, takie jak Ameba, mają wakuole, które po napełnieniu przemieszczają się na powierzchnię komórki i ulegają egzocytozie. U Ameby wakuole kurczliwe zbierają odpady wydalnicze, takie jak amoniak, z płynu wewnątrzkomórkowego zarówno przez dyfuzję, jak i transport aktywny.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *