Ang isang tampok ng mga cell ng halaman ay ang pagkakaroon sa kanilang mga protoplast ng mga espesyal na reservoir ng likido - mga vacuole na may cell sap. Dahil ang mga nilalaman nito ay naiiba sa kemikal mula sa komposisyon ng hyaloplasm, isang hangganan ng lamad ang dumadaan sa pagitan nila, na tinatawag na tonoplast. Ang shell na ito na nakapalibot sa vacuole ay gumaganap ng maraming function: mula sa pagpapanatili ng hugis ng organoid mismo hanggang sa pagsasaayos ng estado ng buong cell.
Ang termino ay batay sa dalawang salitang Griyego: tonos (tension) at plastos (sculpted).
Kahulugan ng konsepto
Sa madaling salita, ang tonoplast ay ang lamad ng vacuole na naghihiwalay sa mga nilalaman nito sa protoplast ng selula ng halaman. Ayon sa mga tampok ng topograpiya, ang istrakturang ito ay tinutukoy bilang endomembrane. Sa mga mature na selula, kung saan mayroong isang malaking (gitnang) vacuole, ang tonoplast ay nagiging panloob na hangganan ng protoplast (ang plasmalemma ang nagsisilbing panlabas). Kaya, ang cytoplasm ay nasa pagitan ng dalawang lamad.
Sa madaling salita, ang tonoplast ay isang hadlang sa pagitan ng dalawang pinakamahalagang compartment ng isang plant cell: ang protoplast at cell sap, ang interaksyon sa pagitan kung saan kinokontrol ang mahahalagang aktibidad nito.
Mga pangkalahatang katangian at kahalagahan ng tonoplast
Ang nilalaman ng vacuole ay gumaganap ng malaking papel para sa cell ng halaman. Ang iba't ibang mga compound na kinakailangan para sa paggana ng halaman (mga protina, asing-gamot, pigment, mineral, nutrients), at kung minsan ay mga produktong degradasyon, ay maaaring maipon dito. Ang vacuolar fluid ay bumubuo ng isang espesyal na intracellular na kapaligiran na may puro nilalaman ng iba't ibang mga compound.
Ang istraktura at mga function ng tonoplast ay medyo katulad ng plasmalemma. Gayunpaman, kung ang huli ay nagsisilbing hangganan ng pakikipag-ugnayan ng cell sa panlabas na kapaligiran, kung gayon ang vacuolar membrane ay responsable para sa pagpapalitan ng materyal sa pagitan ng cytoplasm at cell sap. Dahil sa pakikipag-ugnayan na ito ay kinokontrol:
- kemikal na komposisyon ng hyaloplasm at vacuole;
- mga proseso ng pag-iimbak o, sa kabaligtaran, ang pagpapalabas ng mga sustansya at iba pang mga sangkap;
- konsentrasyon ng mga ion sa protoplast;
- osmotic na katangian;
- turgor.
Kadalasan ay dahil sa central vacuole na nangyayari ang turgor pressure, na nalikha dahil sa pag-agos ng malaking halaga ng tubig dito. Tinitiyak ng epektong ito ang pagkalastiko at hugis ng selula ng halaman.
Dahil ang lahat ng mga pag-andar ng vacuole ay nauugnay sa pagpasok at paglabas ng iba't ibang mga sangkap mula dito, maaari nating sabihin na ang tonoplast ay ang pangunahing istraktura ng organoid na ito, dahil ito ay nasalahat ng transport system ay naka-localize doon.
Tonoplast structure
Ang istraktura ng vacuolar membrane ay pinag-aralan gamit ang infrared spectroscopy. Ipinakita ng huli na ang tonoplast ay isang lipid bilayer kung saan isinama ang iba't ibang mga protina. Ibig sabihin, sa pangkalahatan, ang istraktura ay kahawig ng isang tipikal na plasmalemma, ngunit sa mas banayad na antas, ang mga lamad na ito ay may maraming pagkakaiba.
Ang Tonoplast lipids ay nailalarawan sa pamamagitan ng ayos na kaayusan na may nangingibabaw na polar molecule, na nagbibigay ng mataas na elasticity at fluid properties. Ang lamad ay naglalaman ng alpha-tocopherol, na tumutukoy sa aktibidad ng antioxidant.
Sa larawan sa ibaba: 1 - mesoplasm; 2 - tonoplast; 3 - vacuole.
Ang mga protina na isinama sa tonoplast ay may iba't ibang antas ng paglulubog. Ang bono sa pagitan nila at mga molekula ng lipid ay medyo mahina. Ang spatial na istraktura ng mga protina ng vacuolar membrane ay may mataas na nilalaman ng mga alpha-helical motif (hanggang sa 56%).
Ang ibabaw ng tonoplast ay natatakpan ng mga pores at molecular transport system na nagbibigay ng selektibong pagtagos ng mga substance mula sa protoplast papunta sa vacuole at likod. Ang mga channel ng carrier ay nabuo ng iba't ibang mga protina na isinama sa lipid layer, kabilang ang mga porin.
Tonoplast functions
Tonoplast ay gumaganap ng mga sumusunod na function:
- isolating - nililimitahan ang mga nilalaman ng vacuole mula sa protoplast at vice versa;
- protective - tinitiyak ang integridad ng organoid, tinutukoy ang kaligtasanprotoplast (ang paghahalo ng mga nilalaman ng vacuole sa hyaloplasm ay makakagambala sa paggana ng cell);
- osmotic - dahil sa regulasyon ng transportasyon ng ion, ang ilang mga gradient ng konsentrasyon ng mga sangkap ay naitatatag sa magkabilang panig ng lamad;
- transmembrane - nagbibigay ng selective transfer ng iba't ibang compound sa pagitan ng vacuolar content at protoplast.
Sa katunayan, ang tonoplast ang kumokontrol sa kemikal na komposisyon ng cell sap ng vacuole at ang paggamit ng mga nilalaman nito para sa mga pangangailangan ng cellular. Siyempre, ang mga transport channel ng lamad ay hindi gumagana nang awtonomiya, ngunit konektado sa mga biochemical regulatory system ng protoplast.
