液泡
yè pào
液泡是细胞内由膜包裹的储存囊；植物细胞拥有一个大型中央液泡，用于储水并保持细胞坚挺。
Definition
液泡是细胞内的一个储存袋，可以储存水分、养分或废物，植物细胞通常拥有一个巨大的液泡，占据细胞的大部分空间。它是一种由膜包裹的细胞器，用于储存水分、营养物质、色素或废物；植物的中央液泡可占细胞体积的$90$百分比，并通过对抗细胞壁产生膨压，而动物细胞则拥有若干个较小的液泡，一些原生生物还利用伸缩泡把多余的水分排出体外。中央液泡外面包裹着一层被称为液泡膜的膜，膜上分布着质子泵（V型ATP酶和焦磷酸酶），能把液泡内汁液的pH值酸化到约$5.5$，并驱动离子、糖分、有机酸和次生代谢物在液泡内积累。由此产生的渗透势会把水分吸入液泡，形成支撑非木质组织并推动细胞扩张的膨压。液泡还能充当类似溶酶体的消化性小室，储存花青素等防御性化合物和色素，并将有毒离子隔离起来。
Example
当植物萎蔫时，是因为其液泡失去了水分，细胞变得松软；浇水之后，液泡重新充满水分，叶片又会重新挺立起来。淡水中的草履虫不断通过渗透作用吸入水分，它的伸缩泡每分钟要充盈和排空好几次，以防止细胞膨胀涨破。气孔保卫细胞通过把K$^+$等溶质泵入液泡来打开气孔，这会吸入水分并提高膨压，而反向的流动则会关闭气孔，因此一片叶子能够在几分钟内调节自身的水分流失。
Key Insight
植物细胞中的大液泡就像自行车轮胎里的空气：充满时细胞坚挺，不足时细胞就会松软。它还让植物细胞能够以低成本的方式长大，因为细胞是靠充入水分来扩张的，而不需要制造成本高昂的细胞质。许多植物花朵的颜色来自溶解在液泡汁液中的花青素，同一种色素会因液泡pH值的不同而呈现红色或蓝色，这是自然界中pH指示剂的一个日常例子。