orgánulo celular presente en todas as células vexetais e nas dos fungos From Wikipedia, the free encyclopedia
Un vacúolo (do latín científico vacuǒlum, e este do latín vacuus, -a, -um, 'baleiro') é un orgánulo celular presente en todas as células vexetais e nas dos fungos, así como tamén nalgunhas animais de protistas.[1][2] Esencialmente son compartimentos pechados que conteñen diferentes fluídos, fundamentalmente auga, e diversas substancias inorgánicas e orgánicas en solución, incluídos enzimas, e, nalgúns casos, tamén sólidos. Cando nunha célula existen varios vacúolos, o conxunto deles coñécese co nome de vacuoma.
Estes orgánulos non teñen unha forma e un tamaño determinados, e a súa estrutura varía de acordo coas necesidades da célula. A función e a importancia dos vacúolos varía segundo o tipo de células nas que están presentes, e teñen unha grande importancia nas células das plantas, fungos e algúns protistas, máis do que entre os animais e as bacterias. Entre as moitas funcións dos vacúolos inclúense:
Os vacúolos xogan tamén un papel moi importante na autofaxia, o mantemento do balance entre produción (bioxénese) e degradación (ou recambio) de diversas substancias e estruturas celulares nalgúns organismos. Así mesmo colaboran na lise (destrución) de bacterias invasoras ou de proteínas con pregamento incorrecto que se están creando na célula.[4]
Os vacúolos fórmanse pola fusión de múltiples vesículas membranosas.[5] Hai tempo considerouse que os vacúolos se formaban do retículo endoplasmático. Cando se evidenciou que eran moi parecidos aos lisosomas das células animais chegouse á conclusión de que os vacúolos de polo menos algunhas células vexetais tiñan unha orixe similar ao dos lisosomas animais.
A formación dos lisosomas está asociada a unha rexión do citoplasma moi especializada chamada GERL, formada polo aparello de Golgi, o retículo endoplasmático e os lisosomas. Esta asociación de membranas encontrouse tamén nalgunhas células vexetais, polo que a orixe dos vacúolos podería ser o mesmo que o dos lisosomas animais.
Encontráronse vacúolos en tres xéneros de bacterias sulfurosas filamentosas: Thioploca, Beggiatoa e Thiomargarita. O protoplasma nestes xéneros é moi reducido, de xeito que o vacúolo ocupa entre o 40 e o 98 % da célula.[6] Estes vacúolos conteñen unha alta concentración de ións nitrato, e por iso considéranse como orgánulo.[2]
As células vexetais inmaturas conteñen unha gran cantidade de vacúolos pequenos que aumentan de tamaño e se van fusionando nun só e grande (chamado adoito vacúolo central), a medida que a célula vai medrando. Nas máis das células maduras, este enorme vacúolo central ocupa a maior parte do volume celular, chegando ao 80 % en certos tipos de células e en determinadas circunstancias. Neste caso o citoplasma está reducido a unha capa moi delgada apertada contra a parede celular.[7]
O vacúolo está rodeado por unha membrana denominada tonoplasto (do grego τον-, de τόνος [tónos], 'tensión', 'ton', + -o- + πλαστός [plastós] 'formado', 'moldelado').
O tonoplasto é a membrana plasmática que rodea o vacúolo (por iso tamén se denomina membrana vacuolar ), separando o contido vacuolar do citoplasma celular.
Como membrana, está relacionado co regulación do movemento de ións na célula, e no illamento de materiais.
O incremento do tamaño da vacúolo dá como resultado tamén o incremento de tamaño da célula. Unha consecuencia disto é o desenvolvemento dunha presión de turxescencia, que permite manter a célula hidratada, e o mantemento da rixidez do tecido, unhas das principais funcións das vacúolos e do tonoplasto.
Outras das funcións son a da desintegración de macromoléculas e o reciclaxe dos seus compoñentes dentro da célula. Todos os orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias e plastidios poden depositarse e degradarase nos vacúolos. Debido a súa grande actividade dixestiva, os vacúolos das células vexetais compáranse aos lisomas das células animais.
Permiten, a parte de almacenar substancias de refugallo ou de reserva (auga con diversos glícidos, sales, proteínas etc.), aumentar o tamaño da célula por acumulación de auga.
Debido ao transporte activo e retención de certos ións por parte do tonoplasto, os ións pódense acumular no líquido vacuolar en concentracións moi superiores ás do citoplasma exterior. O transporte de protóns desde o citoplasma ao vacúolo estabiliza o pH do citoplasma, facendo que o interior do vacúolo sexa máis ácido que o deste, creando así unha diferenza de potencial que a célula pode utilizar para o transporte de nutrientes. As proteínas do tonoplasto controlan o fluxo de auga de dentro a fóra do vacúolo mediante o transporte activo, bombeando ión potasio (K+) pare dentro ou para fóra do interior do vacúolo.
Ademais do almacenamento, o principal papel do vacúolo central é o mantemento da turxescencia da célula até a parede celular. Por osmose, a auga difúndese no vacúolo, regulando a presión sobre a parede celular. A presión osmótica é directamente proporcional á cantidade de moléculas e ións disolvidos. No vacúolo, a presión osmótica é sempre superior á presión atmosférica (de 2 a 20 atm). A presión osmotica dos vacúolos é globalmente estábel, salvo nos estomas, onde se regula para abrir ou pechar o ostíolo. A turxescencia é o estado no que a membrana é empuxada contra a parede celular, grazas á presión osmótica do vacúolo. É posíbel in vitro provocar o estado de turxescencia situando a célula nun medio hipertónico. A auga sae entón do vacúolo: é a plasmólise. Este fenómeno tamén ten lugar cando a planta sofre desecamento. A presión de turxescencia exercida polos vacúolos é tamén fundamental para a elongación celular, xogando un papel primordial no crecemento da célula vexetal.[8]
No interior dos vacúolos, no suco vacuolar, áchanse unha gran cantidade de substancias. A principal delas é a auga, xunto a outros compoñentes que varían segundo o tipo de planta na que se encontren. Ademais de auga, os vacúolos conteñen tipicamente sales e glícidos, e algunhas proteínas en disolución.
Os ácidos carboxílicos confiren un pH débil aos vacúolos, en xeral próximo ao pH 5. Os principais son o ácido cítrico, o ácido oxálico e o ácido málico.
As plantas crasas viven nun medio moi seco, polo que deben manter os seus estomas pechados durante o día. Non poden, pois, absorber CO2 para a fotosíntese. Por iso almacenan CO2 pola noite nos vacúolos baixo a forma de ácido málico. Polo día restitúese o CO2 e se utiliza para a fotosíntese.
Aínda que ricos en aminoácidos, os vacúolos son relativamente pobres en proteínas. Non conteñen máis que o 5% das proteínas totais da célula (cando representan o 80 % do volume da mesma). Son todas proteínas hidrolíticas (proteases, esterases etc.), capaces de degradar moléculas.
A principal familia de pigmentos flavonoides é a dos antocianos (antocianinas). Os pigmentos son os responsábeis da cor das flores e dos froitos: son moléculas que absorben certas lonxitudes de onda da luz. As antocianinmas son hidrófobas, e se almacenan no vacúolo en forma de antocianósidos.
Os taninos e os alcaloides están presentes nalgúns tecidos superficiais, e teñen un papel defensivo. Grazas ao seu efecto desnaturalizante para as proteínas, os taninos fan á planta pouco dixestíbel, bloqueando os enzimas dixestivos dos herbívoros.
Os alcaloides son substancias nitroxenadas, moitas delas tóxicas (morfina, nicotina etc). Moitos alcaloides teñen tamén propiedades antimitóticas, é dicir, bloquean a mitose, o que permite regular o crecemento da planta.
Os vacúolos nas células dos fungos desempeñan funcións similares que nas plantas, e pode haber máis dun vacúolo por célula. Nas células do lévedo da cervexa (Saccharomyces cerevisiae) o vacúolo é unha estrutura dinámica que pode modificar rapidamente a súa morfoloxía.
Os vacúolos están implicados en moitos procesos, incluíndo a homeostase da célula (regulación do pH e a concentración de ións), osmoregulación, hidrólise de aminoácidos e polifosfatos e procesos dexenerativos. E os ións tóxicos, como os de estroncio (Sr+2), cobalto (II) (Co+2), e chumbo (II) (Pb+2), íllanse no vacúolo para separalos do resto da célula.[9]
Nas células animais os vacúolos desenvolven funcións máis subordinadas, intervindo sobre todo nos procesos de exocitose e endocitose.
A exocitose é un proceso de expulsión de proteínas e lípidos da célula. Estes materiais absórbense en gránulos secretorios no aparello de Golgi antes de seren transportados á membrana celular e secretados ao medio exterior. Nesta actividade os vacúolos son simplemente vesículas de almacenamento que serven para conter, transportar e depositar proteínas e lípidos no ambiente extracelular.
A endocitose é o contrario da exocitose e pode facerse se varias formas. A fagocitose ("comida celular") é o proceso polo cal as células engolen bacterias, tecidos mortos ou outros materiais visíbeis ao microscopio. Os materiais toman contacto coa membrana celular, a cal se invaxina. A invaxinación engloba o material, e o transporta pechado na membrana (que agora é do vacúolo), fusionándose a membrana celular, que queda intacta. A pinocitose ("bebida celular") é esencialmente o mesmo proceso, coa diferenza de que as substancias inxeridas están en disolución, e non son por tanto visíbeis ao microscopio.[10] A fagocitose e a pinocitose fanse ambas en asociación cos lisosomas, que completan a descomposición do material inxerido.[11]
A Salmonella ten capacidade para sobrevivir e reproducirse nos vacúolos de varias especies de mamíferos despois de seren inxeridas.[12]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.