Vakuol (Koful) Nedir?

Hücrelerde etrafı bir zarla çevrili içi sıvı dolu kesesi bulunan yapılarak vakuol (koful) denir. Vakuollerin çevresinde yer alan tek katlı zar yapıya tonoplast ya da vakuolar membran adı verilir. Bazı tek hücreli hayvanlarda fakat genel olarak bitkilerin çoğunda bulunan bir yapıdır.

Vakuol Yapısı

Orta vakuol iki kısımdan oluşmaktadır. Bu iki kısım: hücre özü ve tonoplasttır. Hücre sapı, vakuol içindeki sıvıya verilen isimdir. Çoğunluğu su olan hücre sapında, su dışında iyonlar, tuzlar, atık ürünler, besinler gibi moleküllerden oluştuğu bilinmektedir.

Tonoplast’ın merkezi vakuol membranıdır. Orta boşluk hücrelerini, hücrenin geri kalan kısmından ayırmaktadır.

Tonoplast’ın zar yapısında yer alan proteinler, potasyum gibi iyonların hareketlerini düzenleyerek, merkez kısımda yer alan vakuol içerisindeki su giriş ve çıkışını kontrol eder.

Vakuol İşlevi

Farklı enzim, organik ve inorganik gibi moleküllerde içerebilen vakuollerin işlevleri şu şekildedir:

• Hücrelerde oluşan atık vetoksinler vakuollerde biriktirilir. Biriken bu atıkların izole edilmesi diğer organelleri olumsuz etkilenmesini engeller.
• Vakuoller hücre içerisindeki sıvının pH dengesini sağlar.
• Turgor basıncı ile hidrostatik basınç vakuoller yardımıyla korunur.
• Hücre bileşenlerinin bozulmasını engeller. Otofaji sürecinde önemli rol oynar. Otofaji katabolik bir hücre sürecidir. Bu süreçte vakuoller hücrelerdeki biyogenez ve bozunma arasındaki dengeyi sağlar.
• Vakuoller hücre için koruyucu bir bir kalkan görevi yapmaktadır. Hücrelere saldırıda bulunan bakterilerin yok edilmesini sağlar. Bu görev vakuollerin en önemli işlevleri arasındadır.
• Amip gibi tek hücreli canlılarda besinin sindirimi vakuol aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

Canlı ve Hücre Tiplerine Göre Vakuoller

Vakuoller bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur fakat bitkide yer alan vakuollerin görevi hayvan hücrelerinde yer alan vakuollerden daha önemlidir. Bitki ve hayvan hücrelerinde yer alan vakuollerin yapısını inceleyelim.

 Bitki Hücrelerindeki Vakuoller

Bitki hücrelerinde bulunan vakuoller hayvan hücrelerindeki vakuollere göre daha büyük boyutludur.  Bitki hücrelerindeki vakuollerin yapısı, bitkinin genç veya yaşlı bir bitki olmasına göre değişiklik gösterir. Eğer bitki hücresi gençse vakuoller, küçük fakat sayıca fazladır. Yaşlı bitki hücrelerinde ise vakuollerin sayısı az fakat daha büyük bir yapıdadır. Dolayısıyla daha çok yer kaplar.

Vakuol boşluğu hücrenin yaklaşık % 80- 95’lik kısmını kaplar. Bitki vakuollerinin aminoasit ve şeker gibi besinleri depolamakla sorumludur.

Vakuol içerisine giren su ile birlikte hücreyi şişirir. Bu özelliği sayesinde tonoplast adlı zarla çevrili merkezi vakuol boşluğu, bitkinin yaprak, gövde gibi kısımlara destek sağlar.

Bitkilerdeki bazı hızlı hareketlerin gerçekleşmesinde de vakuoller önemli rol sağlar. Yapraklardaki yer alan stomaların gaz alışverişi yapması,  dionea, mimoza gibi bitkilerin, çiçek açması gibi olaylar vakuol zarının ( tonoplastın ) suyu emmesi veya hızlı bir şekilde su kaybetmesi sonucu gerçekleşmektedir.

Hayvan Hücrelerindeki Vakuoller

Hayvan hücrelerinde vakuoller bitki hücrelerine göre daha küçük fakat sayıca daha fazladır. Ayrıca hayvan hücrelerinde yer alan vakuoller bazen oluşup, görevlerini tamamladıktan sonra kaybolmaktadır. Hayvan hücresinde yer alan vakuoller, ekzositoz ve endositoz olaylarında görev yaparlar.

Ekzositoz olayında vakuollerin görevi lipid ve proteinler hücre dışına atılmasını sağlamtaktır.

Endositoz olayında ise zarla çevrilen büyük moleküller hücre içerisine alınır. Vakuoller hayvan hücrelerinde yer alan vakuollerin bir diğer görevi de bitkilerdeki vakuollerde olduğu gibi turgor basıncı ile pH dengelenmesi sağlamaktadır.