• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.发现历史
  • 4.认识液泡
  • 5.结构特征
  • 6.分布
  • 6.1.细菌
  • 6.2.植物
  • 6.3.真菌
  • 6.4.动物
  • 7.功能
  • 7.1.简介
  • 7.2.普遍功能
  • 8.特殊作用
  • 9.参考资料

液泡

由生物膜包被的细胞器

液泡是一种由生物膜包被的细胞器,在所有的植物和真菌细胞,以及部分原生生物、动物和细菌细胞中广泛地存在。在这个封闭的隔间内充满了含有各种无机物分子和有机物分子的水溶液,有机物分子包括很多处于溶解状态的酶,在某些特定情况下也含有被包裹住的固体颗粒。液泡是由一系列小的囊泡融合而成的,在功能上液泡就好像囊泡的放大版本1。液泡的形状和大小是不固定的,它的结构视具体的细胞环境而定。

基本信息

  • 中文名

    液泡

  • 外文名

    vacuole

  • 性质

    细胞中泡状结构2

  • 特点

    单层膜细胞器

  • 功能

    积累贮存代谢产物调节渗透压

  • 属性

    由生物膜包被的细胞器

  • 发现时间

    1776年

  • 发现人

    Spallanzani

发现历史

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伸缩泡(液泡的一种)最早由Spallanzani于1776年在原生动物中观察到,尽管他当时错误地认为那是一种呼吸器官。1841年,Dujardin将这些观察到的东西命名为“液泡”。1842年,Schleiden将这个术语运用到植物细胞上,将这个结构与原生质区别开来。1885年,de Vries把液泡膜命名为"tonoplast'。

认识液泡

液泡(vacuole)

液泡是由单层膜与其内的细胞液组成的。主要存在于植物细胞中。低等动物特别是单细胞动物的食物泡、收缩泡等均属于液泡。液泡中有细胞液。

液泡

液泡(vacuole)是植物细胞普遍存在的由膜包被的泡状结构。在根尖、茎尖等处的幼细胞中呈球形,数量较多。细胞成熟过程中,由多个小液泡融合成大液泡。故在成熟的植物细胞中具中央大液泡,其内充满细胞液外层为细胞壁。液泡的功能主要是调节细胞渗透压,维持细胞内水分平衡,积累和贮存养料及多种代谢产物。液泡膜具有特殊的选择透性,使液泡具有高渗性质,引起水分向液泡内运动,对调节细胞渗透压、维持膨压有很大关系,并且能使多种物质在液泡内贮存和积累。贮存和积累在液泡中的物质包括糖、蛋白质、磷脂、单宁、有机酸、植物碱、色素和盐类等。具体情况因植物种类、器官组织部位、成熟程度等的不同而异。例如,海带中积累有大量的碘,柑桔中富含柠檬酸,茶叶有丰富的单宁,甘蔗和甜菜中含糖量高,幼果中通常含有较多的酸,成熟果实中糖分较高等。存在于液泡中的花色素,使花瓣、果实等呈现红色、蓝色、紫色等各种颜色。因液泡的推挤而贴近细胞壁的原生质成一薄层,有利于细胞内外物质的交换。近代研究表明,液泡是一个很重要的细胞器,在植物细胞生命活动中具多方面作用。胞质中过剩的中间产物被液泡吸收和贮存,可保证胞质pH值的稳定,解除部分有毒物质的毒害;当胞质中需要某些物质时,又能及时提供,对保持细胞生物合成原料的稳定供应有一定意义。液泡是汇集和输出无机离子的场所,也是一个磷酸盐库。液泡膜上的ATP酶起着离子泵的作用。液泡中所含的酸性磷酸酶等水解酶,参与物质贮存、分解以及细胞分化等重要生命活动。在电镜下观察经冰冻蚀刻处理的薄壁细胞,其液泡中有线粒体、质体和内质网的片段,认为可能是被液泡吞噬进去的衰老细胞器,经水解酶分解后,可用作组建新细胞器的原料。由此表明,液泡也是一个具有溶酶体性质的细胞器。

液泡是植物细胞质中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大,可占据整个细胞体积的90%。液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液(注:我们所说的植物细胞里的液体环境主要指的是液泡里的细胞液),其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。

低等动物特别是单细胞动物的食物泡、收缩泡等均属于液泡。液泡是植物细胞中的单层膜结构的细胞器,其内有细胞液。花、叶、果实的颜色,除绿色(一般是叶绿体中的色素)之外,大多由液泡内细胞液中的色素所产生,常见的是花青素。花瓣、果实和叶片上的一些红色或蓝色,常常是花青素所显示的颜色。花青素的颜色随着细胞液的酸碱性不同而不同,细胞液酸性时为红色,碱性时为蓝色。液泡中还常含有晶体,它是细胞液中含有盐类所致,常见的是草酸钙结晶。晶体的形状有三种,单晶体、复晶体和针晶体。液泡内的细胞液其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。因此,它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。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质被称为原生质层。水分进出细胞要经过原生质层。

液泡中的花青素与植物的颜色有关,花、果实和叶的紫色、深红色都取决于花青素。花青素的颜色随着细胞液的酸碱性的不同而变化,酸性时呈红色,碱性时呈蓝色,中性时呈紫色。

结构特征

液泡

液泡是存在细胞质中由单层膜包围的充满水液的泡,是普遍存在于植物细胞中的一种细胞器。原生动物的伸缩泡也是一种液泡。植物细胞中的液泡有其发生发展过程。年幼的细胞只有很少的、分散的小液泡,而在成长的细胞中,这些小液泡就逐渐合并而发展成一个大液泡,占据细胞中央很大部分,而将细胞质和细胞核挤到细胞的周缘。

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。

液泡

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,,也叫中央大液泡。动物细胞中的液泡较小,差别也不显著。