Ургамлын эсийн нэг онцлог нь тэдний протопластуудад тусгай шингэн сан буюу эсийн шүүс бүхий вакуолууд байдаг. Түүний агууламж нь гиалоплазмын найрлагаас химийн хувьд ялгаатай тул тэдгээрийн хооронд мембраны хил өнгөрч, тонопласт гэж нэрлэгддэг. Вакуольыг тойрсон энэхүү бүрхүүл нь органоидын хэлбэрийг хадгалахаас эхлээд бүхэл эсийн төлөв байдлыг зохицуулах хүртэл олон үүргийг гүйцэтгэдэг.
Энэ нэр томьёо нь тонос (хүчдэл) ба пластос (баримал) гэсэн хоёр грек үгнээс гаралтай.
Үзэл баримтлалын тодорхойлолт
Товчхондоо, тонопласт нь ургамлын эсийн протопластаас түүний агуулгыг тусгаарладаг вакуолын мембран юм. Газарзүйн онцлогоос хамааран энэ бүтцийг дотоод мембран гэж нэрлэдэг. Нэг том (төв) вакуоль байдаг боловсорч гүйцсэн эсүүдэд тонопласт нь протопластын дотоод хил болдог (плазмалемма нь гадна талын үүрэг гүйцэтгэдэг). Тиймээс цитоплазм нь хоёр мембраны хооронд байна.
Өөрөөр хэлбэл тонопласт нь ургамлын эсийн хамгийн чухал хоёр тасалгаа болох протопласт ба эсийн шүүсний хоорондох хаалт бөгөөд тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэл нь түүний амин чухал үйл ажиллагааг зохицуулдаг.
Тонопластын ерөнхий шинж чанар, ач холбогдол
Вакуолын агууламж нь ургамлын эсэд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамлын үйл ажиллагаанд шаардлагатай янз бүрийн нэгдлүүд (уураг, давс, пигмент, эрдэс бодис, шим тэжээл), заримдаа задралын бүтээгдэхүүнүүд энд хуримтлагддаг. Вакуол шингэн нь янз бүрийн нэгдлүүдийн төвлөрсөн агууламж бүхий эсийн доторх тусгай орчинг бүрдүүлдэг.
Тонопластын бүтэц, үйл ажиллагаа нь плазмалемматай зарим талаар төстэй. Гэсэн хэдий ч хэрэв сүүлийнх нь эсийн гадаад орчинтой харилцан үйлчлэх хил хязгаар болж үйлчилдэг бол вакуол мембран нь цитоплазм ба эсийн шүүс хоорондын материалын солилцоог хариуцдаг. Энэ харилцан үйлчлэлийн улмаас:
- гиалоплазм ба вакуолын химийн найрлага;
- хадгалах үйл явц эсвэл эсрэгээр шим тэжээл болон бусад бодисыг ялгаруулах;
- протопласт дахь ионы концентраци;
- осмотик шинж чанар;
- тургор.
Төв вакуольд их хэмжээний ус орж ирснээс болж тургорын даралт ихэвчлэн үүсдэг. Энэ нөлөө нь ургамлын эсийн уян хатан байдал, хэлбэрийг баталгаажуулдаг.
Вакуольын бүх үйл ажиллагаа нь үүнээс янз бүрийн бодис орж гарахтай холбоотой байдаг тул тонопласт нь энэ органоидын гол бүтэц гэж хэлж болно.бүх тээврийн системийг тэнд нутагшуулсан.
Тонопласт бүтэц
Вакуол мембраны бүтцийг хэт улаан туяаны спектроскопи ашиглан судалсан. Сүүлийнх нь тонопласт нь янз бүрийн уураг нэгтгэсэн липидийн давхар давхарга гэдгийг харуулсан. Өөрөөр хэлбэл, ерөнхийдөө бүтэц нь ердийн плазмалемматай төстэй боловч илүү нарийн түвшинд эдгээр мембранууд олон ялгаатай байдаг.
Тонопласт липидүүд нь туйлын молекулууд давамгайлсан эмх цэгцтэй байрлалаараа онцлог бөгөөд өндөр уян хатан чанар, шингэний шинж чанарыг хангадаг. Мембран нь антиоксидант үйл ажиллагааг тодорхойлдог альфа-токоферол агуулдаг.
Доорх зурган дээр: 1 - мезоплазм; 2 - тонопласт; 3 - вакуоль.
Тонопласттай нэгдмэл уургууд өөр өөр зэрэгтэй байдаг. Тэдгээрийн болон липидийн молекулуудын хоорондын холбоо харьцангуй сул байдаг. Вакуол мембраны уургийн орон зайн бүтцэд альфа мушгиа хэлбэрийн хээ (56% хүртэл) их байдаг.
Тонопластын гадаргуу нь нүх сүв, молекулын тээвэрлэлтийн системээр нэвчдэг бөгөөд энэ нь протопластаас бодисыг вакуоль болон ар тал руу сонгон нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Тээвэрлэгч сувгууд нь липидийн давхаргад нийлсэн янз бүрийн уураг, түүний дотор поринуудаас бүрддэг.
Тонопласт функцүүд
Тонопласт нь дараах үүргийг гүйцэтгэдэг:
- тусгаарлах - протопластаас вакуолын агуулгыг хязгаарлах ба эсрэгээр;
- хамгаалах - органоидын бүрэн бүтэн байдлыг хангаж, аюулгүй байдлыг тодорхойлдогпротопласт (вакуолын агуулгыг гиалоплазмтай холих нь эсийн үйл ажиллагааг алдагдуулдаг);
- осмотик - ионы тээвэрлэлтийн зохицуулалтын улмаас мембраны хоёр тал дээр бодисын тодорхой концентрацийн градиент тогтдог;
- трансмембран - вакуолын агууламж ба протопласт хооронд янз бүрийн нэгдлүүдийг сонгон дамжуулж өгдөг.
Үнэндээ вакуолын эсийн шүүсний химийн найрлага, түүний агуулгыг эсийн хэрэгцээнд ашиглахыг хянадаг тонопласт юм. Мэдээжийн хэрэг, мембраны тээвэрлэлтийн сувгууд нь бие даасан байдлаар ажилладаггүй, харин протопластын биохимийн зохицуулалтын системтэй холбоотой байдаг.
