分子式のセルバイオロジー。 植物細胞の構造 – 液胞

植物細胞の中心にある液胞（図1）は、トノプラストと呼ばれる膜で囲まれており、植物の内膜ネットワーク（内膜）システムの重要かつ高度に統合された構成要素である。 この大きな液胞は、小胞体やゴルジ体に由来する小さな液胞が融合して、細胞の成熟とともにゆっくりと成長する。 中心となる液胞は、その膜を介して物質を輸送する際に非常に選択的であるため、液胞内の溶液（細胞液と呼ばれる）の化学的パレットは、周囲の細胞質のものとは著しく異なる。 例えば、ある花に特徴的な色を与える色素を含む液胞もある。

植物細胞の機能の中で、中心空胞は塩分、ミネラル、栄養分、タンパク質、色素を貯蔵し、植物の成長を助け、植物の構造上重要な役割を果たしています。 最適な状態では、液胞は水で満たされ、細胞壁に大きな圧力をかけます。 これにより、細胞壁に支えられた植物の構造的完全性が維持され、植物細胞は新たな細胞質を合成することなく、はるかに大きく成長することができる。

植物の液胞の構造的な重要性は、そのトルゴール圧力の制御能力に関係している。

植物の液胞の構造上の重要性は、トルゴール圧力の制御にあります。トルゴール圧力は、細胞の剛性を決定し、細胞内外の浸透圧の差に関連します。 浸透圧とは、異なる濃度の溶質分子を含む2つの溶液を隔てる半透膜から液体が拡散しないようにするために必要な圧力のことである。 浸透圧の重要性を示す代表的な例が、植物細胞の水に対する反応である。 植物に十分な量の水が供給されると、細胞の中心にある液胞に液体が集まって膨らみ、高いレベルのトルガー圧が発生し、細胞壁に支えられて植物の構造が維持される。

植物の液胞は、分子の分解や貯蔵にも重要な役割を果たしています。

植物の液胞は、分子の分解や貯蔵にも重要な役割を果たしており、動物細胞のリソソームのように物質を分解する区画と、栄養分や老廃物などを貯蔵する区画が、同じ細胞内で別々に存在することがある。 植物の液胞には、アヘン、ゴム、ニンニクなど、人間にとって有用な物質が含まれており、頻繁に収穫されている。 また、液胞には花の色を決める色素が貯蔵されており、ハチなどの受粉媒介者を引き寄せるのに役立っています。