Vezikuly jsou části buněk, které plní různé funkce. Funkcí vezikul jsou organely a malé uzavřené váčky, které je tvoří, mohou přenášet a uchovávat látky v buňce z jedné buňky do druhé. Mají lipidovou dvojvrstvu, která odděluje obsah vezikul od zbytku buňky, od cytoplazmy a jejího obsahu.
Vezikuly mohou uchovávat mnoho různých sloučenin, a to v kapalné nebo plynné formě. Mezi některé funkce vezikul patří vylučování hormonů, odbourávání opotřebovaných částí buněk a regulace vztlaku.
Vezikuly se vyskytují v různých druzích buněk, například v archeích, bakteriích a rostlinných a živočišných buňkách. Vezikuly, které se v těchto různých buňkách nacházejí, mají různé funkce a jedna buňka může mít různé typy vezikul, které mají různé úlohy.
Mezi různé formy vezikul, které mohou mít živočišné a rostlinné buňky, patří vakuoly, transportní vezikuly, lysozomy a sekreční vezikuly.
Vakuoly
Téměř každá buňka rostliny má vakuoly a vakuoly se nacházejí také u hub a protistů. Vakuoly mohou obsahovat bílkoviny, enzymy, aminokyseliny, ionty a cukry. Vakuoly jsou také důležité pro nakládání s odpadními produkty. Odpadní produkty jsou vakuolou uzavřeny a stráveny, rozloženy na své složky, aby mohly být recyklovány. Membrána, která tvoří vnější vrstvu vakuoly, se nazývá tonoplast a je důležitá pro udržování turgorového tlaku rostliny. Turgorový tlak je pro rostliny zásadní, protože bez něj rostlina nemůže udržet svou polohu.
Tonoplast také pomáhá při regulaci koncentrace iontů v cytoplazmě, takže pomáhá měnit pH buňky. Vakuola potřebuje nízké pH, aby se aktivovaly enzymy, které budou rozkládat odpadní produkty. Dokud nejsou odpadní produkty rozloženy, mohou poškodit zbytek buňky, proto vakuola chrání ostatní části buňky před poškozením. Počet vakuol, které se v buňce nacházejí, i jejich velikost se liší v závislosti na potřebách buňky. Živočišné vakuoly jsou často početnější, protože hrají roli v endocytóze a exocytóze, větších pohybech buňky.
Kontrakční vakuoly jsou podtypy vakuol, které pomáhají regulovat množství vody a iontů v buňce. To platí zejména pro buňky, které nemají buněčnou stěnu.
Transportní vezikuly
Vezikuly jsou nedílnou součástí transportu látek. Vezikuly často přenášejí věci z jedné části buňky do druhé, což se označuje jako vnitrobuněčný transport. Jako příklad lze uvést, že zatímco bílkoviny se vytvářejí v endoplazmatickém retikulu, jsou vyzvedávány vezikulami a přesouvají se do Golgiho tělíska neboli Golgiho aparátu. Když transportní vezikuly dosáhnou vnitřku Golgiho sítě, proteiny, které vezikuly přenášejí, se upraví a vyšlou do oblastí buňky, kde jsou potřeba. Jejich určení je určeno na základě sekvencí aminokyselin.
Některé enzymy jsou dopraveny do lysozomu, zatímco jiné vezikuly skončí splynutím s plazmatickou membránou a dopraví proteiny do membrány. Transportní vezikuly se také podílejí na transportu hydrofobních lipidových částí cytoplazmou.
Sekreční vezikuly
Sekreční vezikuly se vytvářejí v Golgiho aparátu. Tyto sekreční vezikuly přenášejí sloučeniny, které je třeba vylučovat, například sacharidy a bílkoviny, z nichž se skládá extracelulární matrix. To platí i pro hormony, enzymy, kofaktory a peptidy, které působí v prostředí mimo buňku. Jako příklad lze uvést fibroblastové buňky uvolňující kolageny a glykoproteiny, které buňky využívají ke stavbě extracelulární matrix. Mezitím buňky chrupavky vylučují proteoglykany a glykosaminoglykany, zatímco buňky kosti vylučují matrixové proteiny a minerály.
Lysozomy
Lysozomy jsou drobné organely, které se nacházejí uvnitř buněk živočichů. Lysozomy obsahují trávicí enzymy, které se mohou spojovat s jinými strukturami a s membránou. Vezikuly fungují jako trávicí organely. U jednobuněčných organismů jsou lysozomy schopny splývat s potravními vakuolami. Endocytární vezikuly, v nichž se nacházejí patogeny izolované imunitním systémem, jsou také schopny splynout s lysozomy.
Lysozomy v sobě mají širokou škálu enzymů, které mohou rozkládat mnoho různých makromolekul. Fungují, když je pH lysozomu nižší než pH cytoplazmy, a mohou hydrolyzovat lipidy, sacharidy, proteiny a nukleové kyseliny. Lysozom má také mechanismus, který se chrání před vlastními degradačními enzymy. Proteiny lysozomu jsou glykosylované – mají několik molekul cukru, které brání účinkům silných trávicích enzymů. Pokud se lysozom náhodou otevře, neutrální pH cytoplazmy působí proti enzymům a zabraňuje poškození dalších organel.
Lysozomy se také podílejí na obranném mechanismu buněk zvaném fagocytóza. Při fagocytóze je patogen zaznamenán a umístěn do karantény (pohlcen) zařízením nazvaným fagozom. Fagozom se poté spojí s lyzozomy a enzymy lyzozomů potenciálně škodlivý mikrob zničí. Fagocyty zvané makrofágy jsou součástí imunitního systému těla a mohou zachycovat a následně trávit různé škodlivé látky, jako jsou patogeny, rakovinné buňky a zbytky odumřelých buněk. Fagocyty jsou jednou z forem bílých krvinek.
Extracelulární vezikuly
Extracelulární vezikuly jsou vezikuly, které se u eukaryot nacházejí mimo běžné buněčné systémy a plují v extracelulární tekutině. Extracelulární vezikuly se nacházejí v tekutině, protože slouží k signalizaci mezi buňkami. Nacházejí se v nich také velké biopolymery a někdy i genetický materiál. Využívají se také v některých aspektech buněčného vývoje, při regulaci buněčného růstu a buněčné smrti a rozpadu (apoptóze).
Shrnuto
Lysozomy rozkládají látky uvnitř buněk a pomáhají odstraňovat škodlivé látky nebo patogeny. Vakuoly jsou zodpovědné za udržování turgorového tlaku v rostlinných buňkách a izolaci škodlivých látek od zbytku buňky. Transportní vezikuly jsou ty, které přesouvají potřebné materiály a sloučeniny z jedné části buňky do jiné části buňky. Sekreční vezikuly jsou vezikuly, v nichž se nachází materiál, který je třeba z buňky vyloučit, ať už jde o hormony nebo enzymy pro použití v jiných částech těla, nebo o odpadní produkty.
.