Bitki hücrelerinin içinde bulunan büyük bir vakuole rastlanır. Bir vakuol, bir hücre içinde sıvı ve moleküller bulunan bir küre. Merkezi vakuol su tutar ve bir bitki hücresinde turgor basıncını korur. Ayrıca hücrenin içeriğini hücre zarı yönünde iter ve bitki hücrelerinin fotosentez yoluyla yiyecek üretmek için daha fazla ışık enerjisi almasını sağlar. Vakumlar hayvan, protist, mantar ve bakteri hücrelerinde de bulunur, ancak büyük merkezi vakuoller yalnızca bitki hücrelerinde bulunur.
Vakuol İşlevleri
Santral vacuole’nin ana işlevi, hücrede basınç uygulanmasıdır. Turbol basıncı hücrenin içeriğinin hücrenin duvarına doğru ittiği basıncıdır; sadece bitki, mantar ve bakteri gibi hücre duvarlarına sahip hücrelerde bulunur. Turbolun basıncı, suyun hücrenin içine veya dışına difüzyonu olan ozmoz nedeniyle bir hücrede değişir. Bir bitki hücresi, hipotonik bir çözeltide olduğunda, hücrenin dışında, içeriden olduğundan daha yüksek bir su molekül konsantrasyonu vardır ve hücreye su akışı olacaktır. Bitkilerde, bu, vakuolün su ile dolmasına neden olur ve hücre yüksek tüylürlüğe sahiptir. Bitki hücreleri için en uygun koşul budur. İzotonik çözeltiler hücre zarının içinde ve dışında su moleküllerinin kabaca aynı konsantrasyonuna sahiptir, bu nedenle ayrılan suyun miktarı aynıdır.
Bitki hücreleri, izotonik çözeltilerde sarkık hale gelir ve bitki sarkmaya başlayabilir. Hipertonik çözeltilerde, hücreden dışarıdan daha fazla su bulunduğu yerde, hücre dışarı akar ve bitki solgunluk yapar ve muhtemelen ölecektir. Orta vakuol çok fazla su depolayabilir ve şişirilebilir, böylece bitki hücreleri bitki optimum şekilde çalışması için gerekli olan yüksek tüylürlüğü koruyabilir. Merkezi vakuol atık ürünler ve besin maddelerini geçici olarak depolayabilir ve bunların konsantrasyonu aynı zamanda turgor basıncını da etkiler; merkezi vakuoldeki sudan başka moleküllerin bulunması, torsitliği azaltır; bu nedenle, hücrenin her zaman merkezi vakuoldeki diğer moleküllerden daha yüksek bir su konsantrasyonuna sahip olması gerekir.
Bitki hücreleri hipotonik çözeltilerde gelişir, çünkü hücre duvarları aşırı miktarda su alması nedeniyle patlamalarını engeller. Buna karşılık, hücre çeperi olmayan hayvan hücreleri, izotonik çözeltilerde en iyisi olur. Hayvan hücreleri hipotonik solüsyonlar içeriyorsa, hücrenin içine çok fazla su girecek ve hücre patlayabilir.
Merkezi vakuol, hücre zarı içindeki bir bitki hücresinin alanının yüzde 30-90’ını alabilir ve merkezi vakuolenin diğer işlevlerinden biri, hücrenin diğer içeriğini hücre zarına daha yakın itmektir. Bu kloroplast olarak adlandırılan bitki hücresindeki organellerin daha fazla ışık almasını sağlar, bu da kloroplastlarda fotosentez meydana geldiği için çok önemlidir. Fotosentez, ışık enerjisinden, karbondioksitten ve sudan besin maddelerinin üretimi; Bir bitki kendi yiyeceğini böyle yapar. Kloroplastları hücrenin yüzeyine doğru ittiğinde, orta vakuole kloroplastların güneş ışığından daha fazla enerji almasını sağlar.
Vakuol Yapısı
Orta vakuol iki bölümden oluşur; hücre özü ve tonoplast. Hücre sapı, vakuol içindeki sıvıyı belirtir. Çoğunlukla sudur, ancak iyonlar, tuzlar, atık ürünler, besinler ve bazen pigment moleküllerinden oluşur. Tonoplast merkezi vakuol membranıdır; Vakuolar membran olarak da bilinir. Orta boşluk hücrelerinin içeriğini hücre geri kalanından ayırır. Bitki hücresini örten hücre zarı gibi fosfolipidler ve proteinlerden oluşur. Tonoplast zarındaki proteinler, potasyum gibi iyonların hareketlerini düzenleyerek merkezi vakuol içinde su girişini ve çıkışını kontrol edebilir.
Bir bitki hücresinin bu diyagramı, orta vakuole mavi gösterir.
