Vesikler er dele af cellerne, som har en række forskellige funktioner. Vesiklernes funktion er organeller, og de små lukkede sække, som de består af, kan transportere og opbevare stoffer i en celle fra én celle til en anden. De har et lipiddobbeltlag, som adskiller vesikelens indhold fra resten af cellen, fra cytoplasmaet og dets indhold.
Vesikler kan indeholde mange forskellige forbindelser, enten i flydende eller gasform. Nogle af vesiklernes funktioner er bl.a. at udskille hormoner, nedbryde nedslidte celledele og regulere opdriften.
Vesikler findes i forskellige slags celler, som f.eks. arkæer, bakterier og plante- og dyreceller. De vesikler, der findes i disse forskellige celler, har forskellige funktioner, og en celle kan have forskellige typer af vesikler, som har forskellige roller.
Nogle af de forskellige former for vesikler, som dyre- og planteceller kan have, omfatter vakuoler, transportvesikler, lysosomer og sekretoriske vesikler.
Vacuoler
Næsten alle celler i en plante har vakuoler, og vakuoler findes også hos svampe og protister. Vacuoler kan indeholde proteiner, enzymer, aminosyrer, ioner og sukkerstoffer. Vacuoler er også vigtige til at håndtere affaldsprodukter. Affaldsprodukterne omsluttes af vacuolen og fordøjes, dvs. nedbrydes i deres bestanddele, så de kan genbruges. Den membran, der udgør det ydre lag af vacuolen, kaldes tonoplasten, og den er vigtig for at hjælpe planten med at opretholde turgotrykket. Turgortrykket er afgørende for planter, da planten uden det ikke kan opretholde sin stilling.
Tonoplasten hjælper også med at regulere ionkoncentrationerne i cytoplasmaet, så den er med til at ændre cellens pH-værdi. Vakuolen har brug for en lav pH-værdi for at aktivere de enzymer, der skal nedbryde affaldsprodukter. Indtil affaldsprodukterne er nedbrudt, kan de skade resten af cellen, så vakuolen beskytter andre dele af cellen mod skader. Antallet af vacuoler, der findes i cellen, samt vacuolernes størrelse varierer alt efter cellens behov. Dyrvakuoler er ofte mere talrige, da de spiller en rolle i endocytose og exocytose, cellens større bevægelser.
Kontraktilvakuoler er undertyper af vakuoler, der hjælper med at regulere mængden af vand og ioner i en celle. Dette gælder især for celler, der mangler en cellevæg.
Transportvesikler
Vesikler er en integreret del af transporten af materialer. Vesikler transporterer ofte ting fra en del af cellen til en anden, og dette betegnes som intracellulær transport. Som eksempel kan nævnes, at mens proteiner dannes af det endoplasmatiske retikulum, bliver de opsamlet af vesikler og flyttes til Golgi-legemet eller Golgi-apparatet. Når transportvesiklerne er nået ind i Golgi-netværket, bliver de proteiner, som vesiklerne bærer, modificeret og sendt ud til de områder af cellen, hvor der er brug for dem. Deres bestemmelsessted bestemmes på baggrund af sekvenser af aminosyrer.
Nogle enzymer bringes til lysosomet, mens de andre vesikler vil ende med at smelte sammen med plasmamembranen og levere proteiner til membranen. Transportvesikler er også involveret i transporten af hydrofobiske lipiddele gennem cytoplasmaet.
Sekretoriske vesikler
Sekretoriske vesikler dannes i Golgi-apparatet. Disse sekretoriske vesikler bærer forbindelser, der skal udskilles, såsom de kulhydrater og proteiner, som den ekstracellulære matrix er lavet af. Dette gælder også for hormoner, enzymer, co-faktorer og peptider, der har virkninger i miljøet uden for cellen. F.eks. frigiver fibroblastceller kollagener og glykoproteiner, som cellerne bruger til at opbygge den ekstracellulære matrix. I mellemtiden udskiller bruskceller proteoglykaner og glykosaminoglykaner, mens knogleceller udskiller matrixproteiner og mineraler.
Lysosomer
Lysosomer er små organeller, der findes i dyrenes celler. Lysosomer indeholder fordøjelsesenzymer, der kan smelte sammen med andre strukturer og med membranen. Vesiklerne fungerer som fordøjelsesorganeller. I encellede organismer er lysosomer i stand til at smelte sammen med fødevakuoler. Endocytiske vesikler, som indeholder patogener, der er blevet isoleret af immunsystemet, er også i stand til at fusionere med lysosomer.
Lysosomer har en lang række enzymer i sig, som kan nedbryde mange forskellige makromolekyler. De fungerer, når pH-værdien i lysosomet er lavere end i cytoplasmaet, og de kan hydrolyserer lipider, kulhydrater, proteiner og nukleinsyrer. Lysosomet har også en mekanisme, der beskytter sig selv mod sine egne nedbrydende enzymer. Lysosomets proteiner er glykosylerede – de har flere sukkermolekyler, som afværger virkningerne af de kraftige fordøjelsesenzymer. Hvis et lysosom ved et uheld bryder op, modvirker cytoplasmaets neutrale pH-værdi enzymerne og forhindrer, at der opstår skader på andre organeller.
Lysosomer er også involveret i en cellulær forsvarsmekanisme, der kaldes fagocytose. Ved fagocytose bliver et patogen bemærket og sat i karantæne (opslugt) af en enhed, der kaldes et fagosom. Phagosomet smelter derefter sammen med lysosomerne, og lysosomernes enzymer ødelægger den potentielt skadelige mikrobe. Fagocytter kaldet makrofager er en del af kroppens immunsystem og kan fange og fordøje forskellige skadelige stoffer som f.eks. patogener, kræftceller og rester fra døde celler. Fagocytter er en form for hvide blodlegemer.
Extracellulære vesikler
De ekstracellulære vesikler er vesikler, der kan findes uden for de almindelige cellesystemer i eukaryoter, og som flyder rundt i den ekstracellulære væske. De ekstracellulære vesikler findes i væsken, fordi de bruges til at sende signaler mellem cellerne. De indeholder også store biopolymerer og undertiden genetisk materiale. De bruges også i nogle aspekter af celleudvikling, regulering af cellevækst og celledød og nedbrydning af celler (apoptose).
Til opsummering
Lysosomer nedbryder stoffer i cellerne og hjælper med at fjerne skadelige stoffer eller patogener. Vacuoler er ansvarlige for at opretholde turgotrykket i planteceller og isolere skadelige materialer fra resten af cellen. Transportvesikler er de vesikler, der flytter nødvendige materialer og forbindelser fra en del af cellen til en anden del af cellen. Sekretoriske vesikler er vesikler, der indeholder materiale, som skal udskilles fra cellen, hvad enten der er tale om hormoner eller enzymer til brug i andre dele af kroppen eller affaldsprodukter.