O'simlik hujayralarining xususiyati ularning protoplastlarida maxsus suyuqlik rezervuarlari - hujayra shirasi bo'lgan vakuolalarning mavjudligi. Uning tarkibi gialoplazma tarkibidan kimyoviy jihatdan farq qilganligi sababli, ular orasida tonoplast deb ataladigan membrana chegarasi o'tadi. Vakuolani o'rab turgan bu qobiq ko'p funktsiyalarni bajaradi: organoid shaklini saqlab turishdan tortib butun hujayra holatini tartibga solishgacha.
Bu atama ikkita yunoncha soʻzdan iborat: tonos (kuchlanish) va plastos (hayk altarosh).
Tushuncha ta'rifi
Xulosa qilib aytganda, tonoplast vakuolaning membranasi bo'lib, uning tarkibini o'simlik hujayrasi protoplastidan ajratib turadi. Topografiyaning xususiyatlariga ko'ra, bu struktura endomembrana deb ataladi. Bitta katta (markaziy) vakuola bo'lgan etuk hujayralarda tonoplast protoplastning ichki chegarasiga aylanadi (plazmalemma tashqi chegara bo'lib xizmat qiladi). Shunday qilib, sitoplazma ikkita membrana orasida joylashgan.
Boshqacha qilib aytganda, tonoplast o'simlik hujayrasining ikkita eng muhim bo'linmasi: protoplast va hujayra shirasi o'rtasidagi to'siq bo'lib, ularning o'zaro ta'siri uning hayotiy faoliyatini tartibga soladi.
Tonoplastning umumiy xususiyatlari va ahamiyati
Vakuolaning tarkibi o'simlik hujayrasi uchun katta rol o'ynaydi. Bu erda o'simlikning ishlashi uchun zarur bo'lgan turli xil birikmalar (oqsillar, tuzlar, pigmentlar, minerallar, ozuqa moddalari), ba'zan parchalanish mahsulotlari to'planishi mumkin. Vakuolyar suyuqlik turli xil birikmalarning konsentrlangan tarkibiga ega maxsus hujayra ichidagi muhitni hosil qiladi.
Tonoplastning tuzilishi va funktsiyalari biroz plazmalemmaga o'xshaydi. Ammo, agar ikkinchisi hujayraning tashqi muhit bilan o'zaro ta'sirining chegarasi bo'lib xizmat qilsa, u holda vakuolyar membrana sitoplazma va hujayra shirasi o'rtasidagi material almashinuvi uchun javobgardir. Ushbu o'zaro ta'sir tufayli tartibga solinadi:
- gialoplazma va vakuolaning kimyoviy tarkibi;
- saqlash jarayonlari yoki aksincha, ozuqa moddalari va boshqa moddalarni chiqarish;
- protoplastdagi ionlarning konsentratsiyasi;
- osmotik xususiyatlar;
- turgor.
Ko'pincha markaziy vakuol tufayli turgor bosimi yuzaga keladi, bu unga ko'p miqdorda suv kirishi natijasida hosil bo'ladi. Bu ta'sir o'simlik hujayrasining elastikligi va shaklini ta'minlaydi.
Vakuolning barcha funktsiyalari undan turli moddalarning kirishi va chiqishi bilan bog'liq bo'lganligi sababli, tonoplast bu organoidning asosiy tuzilishi deb aytishimiz mumkin, chunki ubarcha transport tizimlari u yerda mahalliylashtirilgan.
Tonoplast tuzilishi
Vakuolyar membrananing tuzilishi infraqizil spektroskopiya yordamida oʻrganildi. Ikkinchisi shuni ko'rsatdiki, tonoplast turli xil oqsillar birlashtirilgan ikki qatlamli lipiddir. Ya'ni, umumiy nuqtai nazardan, struktura odatdagi plazmalemmaga o'xshaydi, ammo nozikroq darajada, bu membranalar juda ko'p farqlarga ega.
Tonoplast lipidlari yuqori elastiklik va suyuqlik xususiyatlarini ta'minlovchi qutbli molekulalarning ustunligi bilan tartiblangan joylashuvi bilan tavsiflanadi. Membranada antioksidant faollikni belgilovchi alfa-tokoferol mavjud.
Quyidagi fotosuratda: 1 - mezoplazma; 2 - tonoplast; 3 - vakuol.
Tonoplastga integratsiyalashgan oqsillar har xil botirilish darajasiga ega. Ular va lipid molekulalari orasidagi bog'lanish ancha zaifdir. Vakuolyar membrana oqsillarining fazoviy tuzilishi alfa-spiral naqshlarning yuqori miqdoriga ega (56% gacha).
Tonoplastning yuzasi protoplastdan moddalarning vakuolaga va orqaga tanlab kirib borishini ta'minlovchi teshiklar va molekulyar transport tizimlari bilan o'tadi. Tashuvchi kanallar lipid qatlamiga birlashgan turli oqsillar, jumladan porinlar tomonidan hosil bo'ladi.
Tonoplast funktsiyalari
Tonoplast quyidagi funktsiyalarni bajaradi:
- izolyatsiya - vakuola tarkibini protoplastdan chegaralaydi va aksincha;
- himoya - organoidning yaxlitligini ta'minlaydi, xavfsizlikni belgilaydiprotoplast (vakuola tarkibini gialoplazma bilan aralashtirish hujayra faoliyatini buzadi);
- osmotik - ionlarni tashishni tartibga solish tufayli membrananing har ikki tomonida moddalarning ma'lum konsentratsiyali gradientlari o'rnatiladi;
- transmembran - vakuolyar tarkib va protoplast o'rtasida turli birikmalarning tanlab o'tkazilishini ta'minlaydi.
Aslida vakuolaning hujayra shirasining kimyoviy tarkibini va uning tarkibini hujayra ehtiyojlari uchun ishlatishni nazorat qiluvchi tonoplastdir. Albatta, membrananing transport kanallari avtonom ishlamaydi, lekin protoplastning biokimyoviy tartibga solish tizimlari bilan bog'langan.
