Pęcherzyki są części komórek, które służą do różnych funkcji. Funkcją pęcherzyków są organelle, a małe zamknięte woreczki, które je tworzą, mogą transportować i przechowywać substancje w komórce z jednej komórki do drugiej. Mają dwuwarstwę lipidową, która oddziela zawartość pęcherzyka od reszty komórki, od cytoplazmy i jej zawartości.
Pęcherzyki mogą pomieścić wiele różnych związków, w postaci ciekłej lub gazowej. Niektóre z funkcji pęcherzyków obejmują wydzielanie hormonów, degradację zużytych części komórki i regulację pływalności.
Pęcherzyki występują w różnych rodzajach komórek, takich jak archaea, bakterie oraz komórki roślinne i zwierzęce. Pęcherzyki znalezione w tych różnych komórkach mają różne funkcje, a jedna komórka może mieć różne rodzaje pęcherzyków, które mają różne role.
Niektóre z różnych form pęcherzyków, że komórki zwierzęce i roślinne mogą mieć obejmują wakuole, pęcherzyki transportowe, lizosomy i pęcherzyki wydzielnicze.
Wakuole
Prawie każda komórka rośliny ma wakuole, a wakuole występują również u grzybów i protistów. Wakuole mogą zawierać białka, enzymy, aminokwasy, jony i cukry. Wakuole są również ważne dla usuwania produktów odpadowych. Produkty odpadowe są zamykane przez wakuolę i trawione, rozkładane na części składowe, dzięki czemu mogą być ponownie wykorzystane. Błona, która tworzy zewnętrzną warstwę wakuoli nazywana jest tonoplastem i jest ważna dla utrzymania przez roślinę ciśnienia turgorowego. Turgor ciśnienie jest krytyczna dla roślin, jak bez niego roślina nie może utrzymać swoją posture.
Tonoplast pomaga również w regulacji stężenia jonów w cytoplazmie, więc pomaga zmienić pH komórki. Wakuola potrzebuje niskiego pH, aby aktywować enzymy, które będą rozkładać produkty odpadowe. Dopóki produkty odpadowe nie zostaną rozłożone, mogą zaszkodzić reszcie komórki, dlatego wakuola chroni inne części komórki przed uszkodzeniem. Liczba wakuoli znajdujących się w komórce, jak również ich wielkość, różnią się w zależności od potrzeb komórki. Wakuole zwierzęce są często liczniejsze, ponieważ odgrywają rolę w endocytozie i egzocytozie, czyli większych ruchach komórki.
Wakuole kurczliwe są podtypami wakuoli, które pomagają regulować ilość wody i jonów w komórce. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku komórek, które nie posiadają ściany komórkowej.
Wakuole transportowe
Wakuole są integralną częścią transportu materiałów. Pęcherzyki często transportują rzeczy z jednej części komórki do drugiej, i to jest określane jako transport wewnątrzkomórkowy. Na przykład, podczas gdy białka są tworzone przez retikulum endoplazmatyczne, są one zbierane przez pęcherzyki i przemieszczane do ciała Golgiego lub aparatu Golgiego. Kiedy pęcherzyki transportowe dotrą do wnętrza sieci Golgiego, przenoszone przez nie białka są modyfikowane i wysyłane do tych regionów komórki, w których są potrzebne. Ich przeznaczenie jest określane na podstawie sekwencji aminokwasów.
Niektóre enzymy są doprowadzane do lizosomu, podczas gdy inne pęcherzyki będą kończyły się fuzją z błoną plazmatyczną i dostarczaniem białek do błony. Pęcherzyki transportowe są również zaangażowane w transport hydrofobowych części lipidowych przez cytoplazmę.
Pęcherzyki sekrecyjne
Pęcherzyki sekrecyjne powstają w obrębie aparatu Golgiego. Te pęcherzyki wydzielnicze przenoszą związki, które muszą być wydzielone, takie jak węglowodany i białka, z których zbudowana jest macierz zewnątrzkomórkowa. Dotyczy to również hormonów, enzymów, kofaktorów i peptydów, które wywierają wpływ na środowisko poza komórką. Przykładowo, komórki fibroblastów wydzielają kolageny i glikoproteiny, które są wykorzystywane przez komórki do budowy macierzy zewnątrzkomórkowej. Tymczasem komórki chrząstki wydzielają proteoglikany i glikozaminoglikany, a komórki kości wydzielają białka macierzy i minerały.
Lizosomy
Lizosomy są maleńkimi organellami znajdującymi się w komórkach zwierząt. Lizosomy zawierają enzymy trawienne, które mogą łączyć się z innymi strukturami i z błoną. Pęcherzyki te pełnią funkcję organelli trawiennych. W organizmach jednokomórkowych lizosomy są zdolne do łączenia się z wakuolami pokarmowymi. Pęcherzyki endocytarne, w których znajdują się patogeny wyizolowane przez układ odpornościowy, są również zdolne do łączenia się z lizosomami.
Lizosomy mają w sobie wiele różnych enzymów, które mogą rozkładać wiele różnych makrocząsteczek. Funkcjonują one, gdy pH lizosomu jest niższe niż w cytoplazmie i mogą hydrolizować lipidy, węglowodany, białka i kwasy nukleinowe. Lizosom posiada również mechanizm, który chroni go przed jego własnymi enzymami degradującymi. Białka lizosomów są glikozylowane – posiadają kilka cząsteczek cukru, które powstrzymują działanie silnych enzymów trawiennych. Jeśli lizosom przypadkowo się otworzy, neutralne pH cytoplazmy przeciwdziała enzymom i zapobiega uszkodzeniom innych organelli.
Lizosomy są również zaangażowane w komórkowy mechanizm obronny zwany fagocytozą. W fagocytozie, patogen jest zauważony i kwarantanny (engulfed) przez urządzenie dubbed fagosom. Następnie fagosom łączy się z lizosomem, a enzymy lizosomu niszczą potencjalnie szkodliwego mikroba. Fagocyty zwane makrofagami są częścią układu odpornościowego organizmu i mogą wychwytywać, a następnie trawić różne szkodliwe związki, takie jak patogeny, komórki nowotworowe i resztki martwych komórek. Fagocyty są formą białych krwinek.
Pęcherzyki pozakomórkowe
Pęcherzyki pozakomórkowe to pęcherzyki, które można znaleźć poza regularnymi systemami komórkowymi u eukariotów, pływające wokół w płynie pozakomórkowym. Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe znajdują się w płynie, ponieważ są one używane do sygnalizacji między komórkami. Zawierają one również duże biopolimery, a czasami materiał genetyczny. Są one również wykorzystywane w niektórych aspektach rozwoju komórek, regulacji wzrostu komórek oraz ich śmierci i rozpadu (apoptozy).
Podsumowując
Lizosomy rozkładają substancje wewnątrz komórek i pomagają wyeliminować szkodliwe substancje lub patogeny. Wakuole są odpowiedzialne za utrzymanie ciśnienia turgorowego w komórkach roślinnych i izolowanie szkodliwych materiałów od reszty komórki. Pęcherzyki transportowe to takie, które przenoszą potrzebne materiały i związki z jednej części komórki do innej. Pęcherzyki wydzielnicze to pęcherzyki, w których znajduje się materiał, który musi zostać wydalony z komórki, niezależnie od tego, czy materiałem tym są hormony lub enzymy do wykorzystania w innych częściach ciała, czy też produkty odpadowe.
.