Kipengele cha seli za mimea ni kuwepo katika protoplasti zao za hifadhi maalum za kioevu - vakuli zenye utomvu wa seli. Kwa kuwa yaliyomo yake ni tofauti ya kemikali na muundo wa hyaloplasm, mpaka wa membrane hupita kati yao, inayoitwa tonoplast. Gamba hili linalozunguka vakuli hufanya kazi nyingi: kutoka kwa kudumisha umbo la oganoid yenyewe hadi kudhibiti hali ya seli nzima.
Neno hili linatokana na maneno mawili ya Kigiriki: tonos (mvutano) na plastos (iliyochongwa).
Ufafanuzi wa dhana
Kwa ufupi, tonoplast ni utando wa vakuli ambayo hutenganisha yaliyomo kutoka kwa protoplast ya seli ya mmea. Kulingana na sifa za topografia, muundo huu unaitwa endembrane. Katika seli za kukomaa, ambapo kuna vacuole moja kubwa (ya kati), tonoplast inakuwa mpaka wa ndani wa protoplast (plasmalemma hutumika kama moja ya nje). Kwa hivyo, saitoplazimu iko kati ya utando mbili.
Kwa maneno mengine, tonoplast ni kizuizi kati ya sehemu mbili muhimu zaidi za seli ya mmea: protoplast na utomvu wa seli, mwingiliano kati yake ambao hudhibiti shughuli zake muhimu.
Sifa za jumla na umuhimu wa tonoplast
Yaliyomo kwenye vakuli ina jukumu kubwa kwa seli ya mmea. Misombo mbalimbali muhimu kwa ajili ya utendaji wa mmea (protini, chumvi, rangi, madini, virutubisho), na wakati mwingine bidhaa za uharibifu, zinaweza kujilimbikiza hapa. Kioevu cha utupu huunda mazingira maalum ya ndani ya seli na maudhui yaliyokolea ya misombo mbalimbali.
Muundo na utendakazi wa tonoplast kwa kiasi fulani unafanana na plasmalemma. Walakini, ikiwa mwisho hutumika kama mpaka wa mwingiliano wa seli na mazingira ya nje, basi utando wa utupu unawajibika kwa ubadilishanaji wa nyenzo kati ya cytoplasm na sap ya seli. Kutokana na mwingiliano huu hudhibitiwa:
- kemikali ya hyaloplasm na vakuli;
- michakato ya uhifadhi au, kinyume chake, kutolewa kwa virutubisho na dutu nyingine;
- mkusanyiko wa ayoni kwenye protoplast;
- sifa za kiosmotiki;
- turgor.
Mara nyingi ni kutokana na vacuole ya kati kwamba shinikizo la turgor hutokea, ambalo hutengenezwa kutokana na kuingia kwa kiasi kikubwa cha maji ndani yake. Athari hii huhakikisha unyumbufu na umbo la seli ya mmea.
Kwa kuwa kazi zote za vacuole zinahusishwa na kuingia na kutoka kwa vitu mbalimbali kutoka humo, tunaweza kusema kwamba tonoplast ni muundo muhimu wa organoid hii, kwa kuwa iko ndani.mifumo yote ya usafiri imejanibishwa huko.
Muundo wa Tonoplast
Muundo wa utando wa utupu ulichunguzwa kwa kutumia taswira ya infrared. Mwisho ulionyesha kuwa tonoplast ni bilayer ya lipid ambayo protini mbalimbali huunganishwa. Hiyo ni, kwa maneno ya jumla, muundo unafanana na plasmalemma ya kawaida, lakini kwa kiwango kidogo zaidi, utando huu una tofauti nyingi.
Lipidi za Tonoplast zina sifa ya mpangilio uliopangwa na wingi wa molekuli za polar, ambayo hutoa unyumbufu wa juu na sifa za umajimaji. Utando una alpha-tocopherol, ambayo huamua shughuli ya antioxidant.
Katika picha hapa chini: 1 - mesoplasm; 2 - tonoplast; 3 - vakuli.
Protini zilizounganishwa kwenye tonoplast huwa na viwango tofauti vya kuzamishwa. Uhusiano kati yao na molekuli za lipid ni dhaifu sana. Muundo wa anga wa protini za utando wa utupu una maudhui ya juu ya motifu za alpha-helical (hadi 56%).
Uso wa tonoplasti umepenyezwa na vinyweleo na mifumo ya usafiri ya molekuli ambayo hutoa kupenya kwa vitu kutoka kwa protoplast hadi kwenye vakuli na nyuma. Njia za wabebaji huundwa na protini mbalimbali zilizounganishwa kwenye safu ya lipid, ikiwa ni pamoja na porini.
kazi za Tonoplast
Tonoplast hufanya kazi zifuatazo:
- kutenga - huweka mipaka ya yaliyomo kwenye vakuli kutoka kwa protoplast na kinyume chake;
- kinga - huhakikisha uadilifu wa organoid, huamua usalamaprotoplast (kuchanganya yaliyomo kwenye vakuli na hyaloplasm kunaweza kutatiza utendakazi wa seli);
- osmotic - kwa sababu ya udhibiti wa usafirishaji wa ioni, viwango fulani vya mkusanyiko wa dutu huwekwa pande zote za membrane;
- transmembrane - hutoa uhamisho wa kuchagua wa misombo mbalimbali kati ya maudhui ya vakula na protoplast.
Kwa hakika, ni tonoplasti inayodhibiti utungaji wa kemikali ya utomvu wa seli ya vakuli na matumizi ya yaliyomo kwa mahitaji ya seli. Bila shaka, njia za usafiri za membrane hazifanyi kazi kwa uhuru, lakini zimeunganishwa na mifumo ya udhibiti wa biokemikali ya protoplast.
