Schéma jednoduchého váčku (lipozom).
Puchýř může být vizualizován jako bublina kapaliny v jiné kapalině, supramolekulární sestava složená z mnoha různých molekul. Technicky vzato je váček malý membránou uzavřený vak, který může ukládat nebo přepravovat látky. Puchýře se mohou tvořit přirozeně díky vlastnostem lipidových membrán (viz micela), nebo mohou být připraveny. Uměle připravené váčky jsou známé jako lipozomy. Většina váčků má specializované funkce v závislosti na tom, jaké materiály obsahují.
Vzhledem k tomu, že váčky mají tendenci vypadat podobně, je velmi obtížné rozlišit mezi různými typy.
Puchýř je oddělen od cytosolu nejméně jednou fosfolipidovou dvouvrstvou. Pokud existuje pouze jedna fosfolipidová dvouvrstva, nazývají se unilamelární váčky; jinak se nazývají multilamelární.
Vesikly skladují, transportují nebo tráví buněčné produkty a odpad. Membrána obklopující vezikul je podobná membráně plazmy a vezikuly se mohou spojit s membránou plazmy a uvolnit svůj obsah mimo buňku. Vesikly se mohou také spojit s jinými organelami uvnitř buňky.
Vzhledem k tomu, že je oddělena od cytosolu, může být vnitřek vezikuly odlišný od cytosolového prostředí. Z tohoto důvodu jsou vezikuly základním nástrojem, který buňka používá pro organizování buněčných látek. Vesikly se podílejí na metabolismu, transportu, kontrole vztlaku a ukládání enzymů. Mohou také působit jako chemické reakční komory.
Sarfus obraz lipidových váčků.
Elektronový mikrograf buňky obsahující potravinovou vakuolu (fv) a dopravní vakuolu (tv) u malarického parazita.
Vakuoly jsou váčky, které obsahují převážně vodu.
Tajemné váčky obsahují materiály, které se mají z buňky vylučovat. Buňky mají mnoho důvodů k vylučování materiálů.
Jedním z důvodů je likvidace odpadů.
Další důvod je vázán na funkci buňky. Uvnitř většího organismu se některé buňky specializují na výrobu určitých chemikálií. Tyto chemikálie se ukládají do sekrečních váčků a v případě potřeby se uvolňují. Některé příklady zahrnují následující.
Druhy sekretářských váčků
Tvorba a transport vezikul
Přehled buněčných organel ukazujících vezikulu (4) a příbuzných struktur (hrubé endoplazmatické retikulum (5) a Golgiho aparát (6).
Některé váčky vznikají, když část membrány odštípne endoplazmatické retikulum nebo Golgiho komplex. Jiné vznikají, když je objekt mimo buňku obklopen buněčnou membránou.
Sestavení váčků vyžaduje četné obaly, které obklopují a vážou se na transportované proteiny. Ty se vážou na váček obalu. Také lapají různé transmembránové receptorové proteiny, nazývané cargo receptory, které zase lapají nákladní molekuly.
Povlak vezikula slouží k vytvarování zakřivení dárcovské membrány a k výběru specifických proteinů jako nákladu. Vybírá proteiny nákladu vazbou na třídící signály. Tímto způsobem povlak vezikula shlukuje vybrané proteiny nákladu membrány do rodících se pupenů vezikuly.
Existují tři typy vezikulárních obalů: klathrin, COPI a COPII. Klathrinové obaly se nacházejí na vezikulách pohybujících se mezi Golgi a plazmatickou membránou, Golgi a endosomy a plazmatickou membránou a endosomy. COPI obalené vezikuly jsou zodpovědné za retrográdní transport z Golgi na ER, zatímco COPII obalené vezikuly jsou zodpovědné za anterográdní transport z ER na Golgi.
Předpokládá se, že klathrinový plášť se skládá v reakci na regulační G protein. Kabotromový plášť se skládá a rozkládá v důsledku ARF proteinu.
Povrchové markery nazývané SNAREs identifikují náklad vezikulu a komplementární SNAREs na cílové membráně působí tak, že způsobí fúzi vezikulu a cílové membrány. Předpokládá se, že takové v-SNARES existují na vezikulární membráně, zatímco komplementární SNAREs na cílové membráně jsou známé jako t-SNAREs.
Často jsou SNAREs spojené s vezikuly nebo cílovými membránami místo toho klasifikovány jako Qa, Qb, Qc nebo R SNAREs kvůli další variaci než jednoduše v- nebo t-SNAREs. V různých tkáních a subcelulárních kompartmentech lze pozorovat řadu různých komplexů SNARE, v současnosti je u lidí identifikováno 36 izoforem.
Má se za to, že regulační Rab proteiny kontrolují spojení SNAREs. Rab protein je regulační GTP-vazebný protein a kontroluje vazbu těchto doplňkových SNAREs po dostatečně dlouhou dobu, aby Rab protein hydrolyzoval své vázané GTP a uzamkl váček na membráně.
Fúze vyžaduje, aby obě membrány byly od sebe vzdáleny 1,5 nm. Aby k tomu došlo, musí být voda vytlačena z povrchu vezikulární membrány. To je energeticky nepříznivé a důkazy naznačují, že proces vyžaduje ATP, GTP a acetyl-coA, fúze je také spojena s pučením, proto vzniká termín pučení a fúze.
Puchýřky v receptorové downregulaci
Membránové proteiny sloužící jako receptory jsou někdy označeny pro snížení regulace vazbou ubiquitinu. Po příchodu endozomu cestou popsanou výše se uvnitř endozomu začnou tvořit váčky, které s sebou berou membránové proteiny určené k degradaci; Když endozom buď dozraje, aby se stal lysozomem, nebo se s ním spojí, váčky jsou zcela degradovány.
Bez tohoto mechanismu by se pouze extracelulární část membránových proteinů dostala do lumenu lysozomu a pouze tato část by byla degradována.
Právě kvůli těmto váčkům je endosom někdy znám jako multivezikulární těleso. Cesta k jejich vzniku není zcela pochopena; na rozdíl od ostatních váčků popsaných výše není vnější povrch váčků v kontaktu s cytosolem.
Fosfolipidové váčky byly studovány v biochemii. Pro takové studie lze připravit homogenní suspenzi váčků fosfolipidů sonifikací, vstříknutím roztoku fosfolipidů do membrán vodného pufru. Tímto způsobem lze připravit vodné roztoky váčků různého složení fosfolipidů, jakož i různé velikosti váčků.