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2.8. Vakuole
Im Zentrum vieler Zellen befinden sich ein bis wenige
membramumhüllte Flüssigkeitsansammlungen.
Diese werden als Vakuole bezeichnet. Sie
nehmen dort mit zunehmenden Zellalter einen immer
größer werdenden Raum ein. Bei sehr alten
Zellen oder Zellen in Früchten oder Speicherorganen
nehmen Vakuolen oft einen sehr großen
Raum (bis ungefähr 95%) ein.
Vakuolen haben vorrangig Speicher- und Sammelfunktionen.
Desweiteren sind sie entscheidend an
der Regulation des Wasserhaushalts und der damit
zusammenhängenden Aufrechterhaltung des
Zellinnendrucks (Tugor) beteiligt.
Vakuolen bilden sich nur aus ihresgleichen oder
Q: de.wikipedia.org (Mnolf)
aus Ausstülpungen des endoplasmatischen Retikulums
bzw. des GOLGI-Apparates.
Die umgebende (einfache) Membran einer Vakuole
heißt Tonoplast.
Der Zellsaft enthält neben anorganischen Salzen
auch organische Säuren, lösliche Kohlenhydrate,
Zuckeralkohole, Aminosäuren, Alkaloide, Glykoside
und Farbstoffe. (Farbstoff-haltigen Vakuolen (z.B. aus
Linguster-Beeren, untere Epidermis von Alpenveilchenblättern,
alle farbigen Zellen der (A ) Roten Rübe, Rotkohl-Blätter) lassen
sich sehr gut für Beobachtungen verwenden.)
Bei wechselnden osmotischen Verhältnissen verändert
sich die Größe (Innenvolumen) der Vakuole.
Umgibt man eine pflanzliche Zelle (mit Zellwand
und Vakuole) mit einer konzentrierten (hypertonischen)
Lösung, dann kommt es zu osmotischen
Q: de.wikipedia.org (Mnolf)
Vorgängen.
Wasser tritt verstärkt in das Außenmedium aus. Das Volumen der Vakuole reduziert sich dabei.
Da die Zellwand als starre Einheit ein fester Raster darstellt, kann man diesen Effekt gut
beobachten (siehe Abb. rechts).
Das Plasmalemma löst sich von der Zellwand und Umgebungsflüssigkeit strömt in den freiwerdenden
Raum (Zell-Lumen). Das Cytoplasma ist von den Vorgängen ebenfalls betroffen,
nur wird der Effekt wegen der Volumenverhältnisse nicht so deutlich sichtbar.
Wird das Umgebungsmedium nun wieder durch normales Wasser oder eine isotonische
Lösung (gleichkonzentriert; bezogen auf die Ausgangsbedingungen in der Vakuole) ersetzt,
kehren sich die osmotischen Verhältnisse um. Wasser wandert nun wieder verstärkt in die
Vakuole. Sie dehnt sich aus und mit steigendem Volumen wird das Umgebungsmedium aus
dem Zwischenraum zwischen Zellwand und Plasmalemma herausgedrückt. Die Zelle nimmt
letztendlich wieder den ursprünglichen Raum ein. Die Umkehrung der Plasmolyse nennt man
Deplasmolyse.
Setzt man die Zelle einer hyptonischen Lösung (sehr schwach konzentrierte Lösung oder
reines Lösungsmittel; z.B. dest. Wasser) aus, dann wird der Wassereinstrom in die Vakuole
weiter begünstigt. Da wegen der begrenzenden Zellwand kaum zusätzliches Volumen zur
Verfügung steht, steigt der Druck in der Vakuole. Unter bestimmten Bedingungen kann es
dann auch zum Platzen der Zelle kommen.
- 95 - (c,p) 2008 lsp: dre