Një tipar i qelizave bimore është prania në protoplastet e tyre të rezervuarëve të veçantë të lëngshëm - vakuola me lëng qelizor. Meqenëse përmbajtja e saj është kimikisht e ndryshme nga përbërja e hialoplazmës, midis tyre kalon një kufi membranor, i quajtur tonoplast. Kjo guaskë që rrethon vakuolën kryen shumë funksione: nga ruajtja e formës së vetë organoidit deri te rregullimi i gjendjes së të gjithë qelizës.
Termi bazohet në dy fjalë greke: tonos (tension) dhe plastos (skalitur).
Përkufizimi i konceptit
Me pak fjalë, tonoplasti është membrana e vakuolës që ndan përmbajtjen e saj nga protoplasti i qelizës bimore. Sipas veçorive të topografisë, kjo strukturë quhet endomembrane. Në qelizat e pjekura, në të cilat ka një vakuolë të madhe (qendrore), tonoplasti bëhet kufiri i brendshëm i protoplastit (plazmalema shërben si e jashtme). Kështu, citoplazma është midis dy membranave.
Me fjalë të tjera, tonoplasti është një pengesë midis dy ndarjeve më të rëndësishme të një qelize bimore: protoplastit dhe lëngut qelizor, ndërveprimi ndërmjet të cilave rregullon aktivitetin e tij jetësor.
Karakteristikat e përgjithshme dhe rëndësia e tonoplastit
Përmbajtja e vakuolës luan një rol të madh për qelizën bimore. Këtu mund të grumbullohen përbërës të ndryshëm të nevojshëm për funksionimin e bimës (proteina, kripëra, pigmente, minerale, lëndë ushqyese) dhe nganjëherë produkte degradimi. Lëngu vakuolar formon një mjedis të veçantë ndërqelizor me një përmbajtje të përqendruar të komponimeve të ndryshme.
Struktura dhe funksionet e tonoplastit janë disi të ngjashme me plazmalemën. Megjithatë, nëse ky i fundit shërben si kufi i ndërveprimit të qelizës me mjedisin e jashtëm, atëherë membrana vakuolare është përgjegjëse për shkëmbimin e materialit midis citoplazmës dhe lëngut qelizor. Për shkak të këtij ndërveprimi janë të rregulluara:
- përbërja kimike e hialoplazmës dhe vakuolës;
- proceset e ruajtjes ose, anasjelltas, çlirimi i lëndëve ushqyese dhe substancave të tjera;
- përqendrimi i joneve në protoplast;
- karakteristikat osmotike;
- turgor.
Shpesh për shkak të vakuolës qendrore ndodh presioni turgor, i cili krijohet për shkak të hyrjes së një sasie të madhe uji në të. Ky efekt siguron elasticitetin dhe formën e qelizës bimore.
Meqenëse të gjitha funksionet e vakuolës lidhen me hyrjen dhe daljen e substancave të ndryshme prej saj, mund të themi se tonoplasti është struktura kryesore e këtij organoidi, pasi ndodhet nëtë gjitha sistemet e transportit janë të lokalizuara atje.
Struktura Tonoplast
Struktura e membranës vakuolare u studiua duke përdorur spektroskopinë infra të kuqe. Kjo e fundit tregoi se tonoplasti është një shtresë e dyfishtë lipidike në të cilën integrohen proteina të ndryshme. Kjo do të thotë, në terma të përgjithshëm, struktura i ngjan një plazmaleme tipike, por në një nivel më delikate, këto membrana kanë shumë dallime.
Lipidet Tonoplast karakterizohen nga një renditje e renditur me një mbizotërim të molekulave polare, e cila siguron elasticitet të lartë dhe veti të lëngshme. Membrana përmban alfa-tokoferol, i cili përcakton aktivitetin antioksidues.
Në foton më poshtë: 1 - mezoplazmë; 2 - tonoplast; 3 - vakuola.
Proteinat e integruara në tonoplast kanë shkallë të ndryshme zhytjeje. Lidhja midis tyre dhe molekulave të lipideve është mjaft e dobët. Struktura hapësinore e proteinave të membranës vakuolare ka një përmbajtje të lartë të motiveve alfa-helike (deri në 56%).
Sipërfaqja e tonoplastit përshkohet nga poret dhe sistemet e transportit molekular që sigurojnë depërtim selektiv të substancave nga protoplasti në vakuolë dhe mbrapa. Kanalet bartëse formohen nga proteina të ndryshme të integruara në shtresën lipidike, duke përfshirë porinat.
funksionet Tonoplast
Tonoplast kryen funksionet e mëposhtme:
- izolues - kufizon përmbajtjen e vakuolës nga protoplasti dhe anasjelltas;
- mbrojtës - siguron integritetin e organoidit, përcakton sigurinëprotoplast (përzierja e përmbajtjes së vakuolës me hialoplazmën do të prishte funksionimin e qelizës);
- osmotik - për shkak të rregullimit të transportit të joneve, gradientë të caktuar të përqendrimit të substancave vendosen në të dy anët e membranës;
- transmembrane - siguron transferim selektiv të komponimeve të ndryshme ndërmjet përmbajtjes vakuolare dhe protoplastit.
Në fakt, është tonoplasti që kontrollon përbërjen kimike të lëngut qelizor të vakuolës dhe përdorimin e përmbajtjes së tij për nevojat qelizore. Natyrisht, kanalet e transportit të membranës nuk funksionojnë në mënyrë autonome, por janë të lidhura me sistemet rregullatore biokimike të protoplastit.
