A hólyagok a sejtek különböző funkciókat ellátó részei. A vezikulák funkciója organellumok, és az őket alkotó kis zárt zsákok képesek anyagokat szállítani és tárolni a sejten belül egyik sejtből a másikba. Lipid kettősréteggel rendelkeznek, amely elválasztja a vezikulum tartalmát a sejt többi részétől, a citoplazmától és annak tartalmától.
A vezikulák sokféle vegyületet képesek tárolni, akár folyékony, akár gáz formában. A vezikulák néhány funkciója közé tartozik a hormonok kiválasztása, az elhasználódott sejtrészek lebontása és a felhajtóerő szabályozása.
Vezikulák különböző típusú sejtekben találhatók, például az archaea, a baktériumok, a növényi és állati sejtekben. Az ezekben a különböző sejtekben található vezikuláknak különböző funkciójuk van, és egy sejtnek többféle vezikulája is lehet, amelyeknek különböző szerepük van.
Az állati és növényi sejtekben található vezikulák különböző formái közé tartoznak a vakuolumok, a transzportvezikulák, a lizoszómák és a szekréciós vezikulák.
Vakuolumok
A növények szinte minden sejtjében vannak vakuolumok, és vakuolumok találhatók a gombákban és az őslényekben is. A vakuolumok tartalmazhatnak fehérjéket, enzimeket, aminosavakat, ionokat és cukrokat. A vakuolumok a salakanyagok kezelésében is fontosak. A salakanyagokat a vakuolum magába zárja, és megemésztik, alkotóelemeire bontják, hogy újrahasznosíthatók legyenek. A vakuólum külső rétegét alkotó membránt tonoplasztnak nevezik, és fontos szerepet játszik a növény turgornyomás fenntartásában. A turgornyomás kritikus fontosságú a növények számára, mivel nélküle a növény nem tudja fenntartani a testtartását.
A tonoplaszt a citoplazma ionkoncentrációjának szabályozásában is közreműködik, így segít a sejt pH-értékének megváltoztatásában. A vakuólumnak alacsony pH-ra van szüksége a salakanyagok lebontását végző enzimek aktiválásához. Amíg a salakanyagok nem bomlanak le, addig károsíthatják a sejt többi részét, ezért a vakuólum védi a sejt más részeit a károsodástól. A sejtben található vakuolumok száma, valamint a vakuolumok mérete a sejt igényeitől függően változik. Az állati vakuolumok gyakran nagyobb számúak, mivel szerepet játszanak az endocitózisban és az exocitózisban, a sejt nagyobb mozgásaiban.
A kontraktilis vakuolumok a vakuolumok altípusai, amelyek segítenek szabályozni a sejtben lévő víz és ionok mennyiségét. Ez különösen igaz azokra a sejtekre, amelyekből hiányzik a sejtfal.
Transzportvezikulumok
A vezikulumok szerves részét képezik az anyagok szállításának. A vezikulák gyakran szállítanak dolgokat a sejt egyik részéből a másikba, és ezt nevezzük intracelluláris transzportnak. Példaként említhetjük, hogy míg a fehérjéket az endoplazmatikus retikulum hozza létre, a vezikulák felveszik őket, és a Golgi-testbe vagy a Golgi-apparátusba szállítják. Amikor a transzport vezikulák elérik a Golgi-hálózat belsejét, a vezikulák által szállított fehérjéket módosítják, és elküldik a sejt azon régióiba, ahol szükség van rájuk. A rendeltetési helyüket az aminosavak szekvenciája alapján határozzák meg.
Egy részük az enzimeket a lizoszómába viszi, míg a többi vezikulum végül a plazmamembránnal egyesülve szállítja a fehérjéket a membránba. A transzport vezikulák a hidrofób lipidrészek citoplazmán keresztül történő szállításában is részt vesznek.
Szekréciós vezikulák
A Golgi-apparátusban jönnek létre a szekréciós vezikulák. Ezek a szekréciós vezikulák szállítják a szekrécióra szoruló vegyületeket, például a szénhidrátokat és fehérjéket, amelyekből az extracelluláris mátrix épül fel. Ugyanez igaz a hormonokra, enzimekre, kofaktorokra és peptidekre is, amelyek a sejten kívüli környezetben fejtik ki hatásukat. A fibroblaszt sejtek például kollagéneket és glikoproteineket bocsátanak ki, amelyeket a sejtek az extracelluláris mátrix felépítéséhez használnak. Eközben a porcsejtek proteoglikánokat és glikozaminoglikánokat, míg a csontsejtek mátrixfehérjéket és ásványi anyagokat választanak ki.
Lizoszómák
A lizoszómák az állatok sejtjeiben található apró organellumok. A lizoszómák emésztőenzimeket tartalmaznak, amelyek képesek összeolvadni más struktúrákkal és a membránnal. A vezikulák emésztőorganellaként működnek. Az egysejtűeknél a lizoszómák képesek a táplálék-vakuolumokkal összeolvadni. Az endocitikus vezikulák, amelyek az immunrendszer által izolált kórokozókat tartalmazzák, szintén képesek a lizoszómákkal összeolvadni.
A lizoszómákban sokféle enzim található, amelyek sokféle makromolekulát képesek lebontani. Akkor működnek, ha a lizoszóma pH-ja alacsonyabb, mint a citoplazmáé, és képesek hidrolizálni a lipideket, szénhidrátokat, fehérjéket és nukleinsavakat. A lizoszóma rendelkezik egy olyan mechanizmussal is, amely megvédi magát a saját lebontó enzimeitől. A lizoszóma fehérjéi glikoziláltak – több cukormolekulával rendelkeznek, amelyek kivédik az erős emésztőenzimek hatását. Ha egy lizoszóma véletlenül feltörik, a citoplazma semleges pH-ja ellensúlyozza az enzimeket, és megakadályozza, hogy más organellumok károsodjanak.
A lizoszómák részt vesznek a fagocitózis nevű sejtvédelmi mechanizmusban is. A fagocitózisban a kórokozót egy fagoszómának nevezett eszköz észreveszi és karanténba zárja (bekebelezi). A fagoszóma ezután összeolvad a lizoszómákkal, és a lizoszóma enzimjei elpusztítják a potenciálisan káros mikrobát. A makrofágoknak nevezett fagociták a szervezet immunrendszerének részét képezik, és képesek különböző káros vegyületek, például kórokozók, rákos sejtek és az elhalt sejtek törmelékeinek befogására, majd megemésztésére. A fagociták a fehérvérsejtek egy formája.
Extracelluláris vezikulák
Az extracelluláris vezikulák olyan vezikulák, amelyek az eukariótákban a szabályos sejtrendszereken kívül, az extracelluláris folyadékban lebegve találhatók. Az extracelluláris vezikulák azért találhatók a folyadékban, mert a sejtek közötti jelzésekre szolgálnak. Nagyméretű biopolimereket és néha genetikai anyagot is tartalmaznak. A sejtfejlődés bizonyos aspektusaiban, a sejtnövekedés és a sejthalál és -lebontás (apoptózis) szabályozásában is szerepet játszanak.
összefoglalva
A lizoszómák lebontják a sejteken belüli anyagokat, és segítenek a káros anyagok vagy kórokozók eltávolításában. A vakuolumok felelősek a növényi sejtek turgornyomásának fenntartásáért és a káros anyagok elkülönítéséért a sejt többi részétől. A transzport vezikulák azok, amelyek a szükséges anyagokat és vegyületeket a sejt egyik részéből a sejt másik részébe szállítják. A szekréciós vezikulák olyan vezikulák, amelyek a sejtből kiválasztandó anyagokat tartalmaznak, legyenek azok hormonok vagy enzimek a test más részein való felhasználásra, vagy salakanyagok.