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液泡 编辑
Naegeli(1844)早就认为,液泡是植物细胞原生质中正常的形态上的组成部分。从19世纪初到三十年代,法国经典的细胞学家Guililermond、DAgneard和Parat等采用活体染色的方法,研究了液泡,并提出了液泡系这个名词。当时他们认为:凡是能染上中性红的小泡都属于液泡系。但是如果按此标准,则一些具有典型液泡特征的特化液泡,如糊粉液泡、圆球体,由于与中性红缺乏亲和力就被排除于液泡之外。直至一些学者用电子显微镜观察和研究后,才认为细胞内凡是由膜所包围的小泡除线粒体和质体外,都属于液泡系。严格地说,液泡是由半透性膜与糊状的胶体细胞质相隔开的充满水的区域。这种半透性膜称为液泡膜,液泡膜所包围的液体,常称为细胞汁。
收缩泡
为原生动物所含有的液泡,也可能是由内质网池扩大而成,具伸缩性,收缩时可把废液或过量的水分排出体外。
动、植物液泡都是由一层生物膜所组成,它们的形态与内质网膜相同。植物液泡膜具有特殊的通透性,一般高于质膜。
动物液泡是动物细胞内氧化还原的中心,是物质,尤其是蛋白质,如酶原粒、卵黄粒、顶体(穿孔器)等浓缩、凝结的场所。
液泡中所含的物质很多,植物细胞的液泡含有无机盐、有机酸、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、粘液、鞣酸类、生物碱和花色素苷等。在动物分泌细胞中则含有以酶原形式制造和输出的大量糖原颗粒;在动、植物的溶酶体中则含有高浓度的各种酶,如蛋白酶、核酸酶、酯酶和核苷酶等。
植物液泡中的液体称为细胞液(CELLsap),其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素,特别是花青素(anthocyanin)等。细胞液是高渗的,所以植物细胞才能经常处于吸涨饱满的状态。细胞液中的花青素与植物颜色有关,花、果实和叶的紫色、深红色都是决定于花青素的。此外,液泡还是植物代谢废物屯集的场所,这些废物以晶体的状态沉积于液泡中。
真菌细胞中液泡与植物细胞中的液泡相似,起源于光滑型内质网或高尔基体的大型囊泡,或由质膜形成,是质膜的胞饮作用或吞噬作用的结果。液泡的形态变化很大,其大小和数目随菌龄或菌丝老化而增加,小的液泡可以相互融合而增大,大的液泡也可分成许多小液泡。液泡是由单层膜围成的,其组分尚不清楚,但液泡的内含物则比较特殊,主要是碱性氨基酸,如精氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸和谷氨酰胺等,液泡中的氢基酸常游离到液泡外。所用的多磷酸盐分子也都储58藏在液泡内。同时液泡内还有许多酶,如蛋白酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、核酸酶、纤维素酶等。其主要功能是储存各种氨基酸和酶类等营养物质,以及调节菌丝的渗透压,还有溶酶体的功能。
液泡对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状态。
中央大的液泡对生活的植物细胞有着重要意义,它不仅储存有机代谢产物,参与细胞中物质的生化循环。而且由于它的细胞液是浓度较高的溶液,对于植物体对水分的吸收、运输以及维持细胞的紧张状态都有着直接关系。
液泡的功能是多方面的,维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖就是贮藏在液泡中,而许多花的颜色就是由于色素在花瓣细胞的液泡中浓缩的结果。第三,液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。最后,液泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的细胞通过自溶被消化掉。这时液泡遭到破坏,其中的水解酶被释放出来,导致细胞成分的分解和细胞的死亡。例如蚕豆子叶中约80%的RNA是在种子◎液泡萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏,其中的核糖核酸酶释放出来的话,可在几小时内使核糖体RNA分解完。这说明一旦液泡破坏,水解酶释放出来,可以很快使细胞自溶。在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细胞有一个很大的中央液泡,可能占细胞体积的90%,它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中的液泡较小,差别也不显著。液泡由一层单位膜围成,其中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同曲物质,如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。