Өсүмдүк клеткаларынын өзгөчөлүгү алардын протопластарында атайын суюк резервуарлардын – клетка ширеси бар вакуолдордун болушу. Анын курамы гиалоплазманын курамынан химиялык жактан айырмалангандыктан, алардын ортосунда тонопласт деп аталган мембрана чек арасы өтөт. Вакуолду курчап турган бул кабык көптөгөн функцияларды аткарат: органоиддин формасын сактоодон баштап, бүт клетканын абалын жөнгө салууга чейин.
Термин эки грек сөзүнө негизделген: tonos (чыңалуусу) жана plastos (айкелди).
Түшүнүктүн аныктамасы
Кыскача айтканда, тонопласт - бул вакуолдун мембранасы, ал анын курамын өсүмдүк клеткасынын протопластынан бөлүп турат. Бул түзүлүш рельефтин өзгөчөлүктөрү боюнча эндомембрана деп аталат. Бир чоң (борбордук) вакуоль бар жетилген клеткаларда тонопласт протопласттын ички чегине айланат (сырткы чектин милдетин плазмалемма аткарат). Ошентип, цитоплазма эки мембрананын ортосунда болот.
Башкача айтканда, тонопласт өсүмдүк клеткасынын эң маанилүү эки бөлүгүнүн: протопласт менен клетка ширесинин ортосундагы тосмо болуп саналат, алардын ортосундагы өз ара аракеттенүү анын жашоо активдүүлүгүн жөнгө салат.
Тонопласттын жалпы мүнөздөмөсү жана мааниси
Вакуолдун мазмуну өсүмдүк клеткасы үчүн чоң роль ойнойт. Бул жерде өсүмдүктүн иштеши үчүн зарыл болгон ар кандай кошулмалар (белоктар, туздар, пигменттер, минералдар, аш болумдуу заттар), кээде бузулуу продуктулары топтолушу мүмкүн. Вакуолдук суюктук ар кандай кошулмалардын концентрацияланган өзгөчө клетка ичиндеги чөйрөнү түзөт.
Тонопласттын түзүлүшү жана функциялары плазмалеммага бир аз окшош. Бирок, эгерде акыркысы клетканын тышкы чөйрө менен өз ара аракеттенүүсүнүн чек арасы болуп кызмат кылса, анда цитоплазма менен клетка ширесинин ортосундагы зат алмашуу үчүн вакуолярдык мембрана жооп берет. Бул өз ара аракеттенүүнүн аркасында жөнгө салынат:
- гиалоплазманын жана вакуолдун химиялык курамы;
- сактоо процесстери же тескерисинче аш болумдуу заттарды жана башка заттарды бөлүп чыгаруу;
- протопласттагы иондордун концентрациясы;
- осмотикалык мүнөздөмөлөр;
- тургор.
Көп учурда борбордук вакуольдун эсебинен тургор басымы пайда болот, ал ага көп сандагы суунун киришинен улам пайда болот. Бул эффект өсүмдүк клеткасынын ийкемдүүлүгүн жана формасын камсыздайт.
Вакуольдун бардык функциялары андан ар кандай заттардын кириши жана чыгышы менен байланышкандыктан, тонопласт бул органоиддин негизги структурасы деп айта алабыз, анткени албардык транспорт системалары ал жерде локализацияланган.
Тонопласттын түзүлүшү
Вакуолярдык мембрананын структурасы инфракызыл спектроскопиянын жардамы менен изилденген. Акыркысы тонопласт ар кандай белоктор бириктирилген липиддик кош катмар экенин көрсөттү. Башкача айтканда, жалпысынан алганда структурасы типтүү плазмалеммага окшош, бирок бир кыйла тымызын деңгээлде бул мембраналар көптөгөн айырмачылыктарга ээ.
Тонопласт липиддери жогорку ийкемдүүлүктү жана суюктук касиеттерин камсыз кылуучу полярдык молекулалардын басымдуулук кылган иреттүү жайгашуусу менен мүнөздөлөт. Мембранада альфа-токоферол бар, ал антиоксиданттык активдүүлүктү аныктайт.
Төмөнкү сүрөттө: 1 - мезоплазма; 2 - тонопласт; 3 - вакуоль.
Тонопластка интеграцияланган протеиндер ар кандай чөмүлүү даражасына ээ. Алар менен липиддердин молекулаларынын ортосундагы байланыш өтө начар. Вакуолярдык мембрана белокторунун мейкиндик структурасында альфа-спиралдык мотивдер көп (56%ке чейин).
Тонопласттын бетине протопласттан вакуольге жана артка заттардын тандалма киришин камсыз кылган тешикчелер жана молекулалык транспорттук системалар өтөт. Ташуучу каналдар липиддик катмарга интеграцияланган ар кандай белоктордон, анын ичинде пориндерден түзүлөт.
Тонопласт функциялары
Тонопласт төмөнкү функцияларды аткарат:
- изоляциялоо - вакуолдун мазмунун протопласт менен чектейт жана тескерисинче;
- коргоочу - органоиддин бүтүндүгүн камсыздайт, коопсуздугун аныктайтпротопласт (вакуолдун мазмунун гиалоплазма менен аралаштыруу клетканын иштешин бузат);
- осмотикалык - иондорду ташуу жөнгө салынгандыктан, мембрананын эки тарабында заттардын белгилүү бир концентрация градиенттери белгиленет;
- transmembran - вакуолдук мазмун менен протопласттын ортосунда ар кандай кошулмалардын тандалма өткөрүлүшүн камсыз кылат.
Чынында, бул тонопласт вакуолдун клетка ширесинин химиялык курамын жана анын мазмунун клеткалык муктаждыктар үчүн колдонууну көзөмөлдөйт. Албетте, мембрананын транспорттук каналдары автономдуу иштебейт, бирок протопласттын биохимиялык жөнгө салуу системалары менен байланышкан.
