LAS VACUOLAS

Son estructuras celulares constituidas por una membrana y un contenido interno. Existen algunas diferencias entre las vacuolas vegetales y las animales. Las células vegetales suelen presentar una única vacuola de gran tamaño a diferencia de las animales que presentan varias vacuolas.

Se originan por la agregación de las vesículas formadas a partir de los dictiosomas del aparato de Golgi o por invaginación de la membrana plasmática(ENDOSITOSIS).

Se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi.

Características:

a) Abundantes en células vegetales, en las que puede haber una de gran tamaño o varias de diferentes tamaños. Aparecen también en células animales pero con menores dimensiones.

b) Su contenido es fluido y se halla separado del citoplasma por una fina envuelta llamado tonoplasto(DELIMITAR) .

c) Ocupan el 30% del volumen celular total, pudiendo llegar al 90%.

d) También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.

Función:

a) Actúan tanto como orgánulos de almacenamiento de productos de nutrición.

b) También como orgánulos de almacenamiento de desechos.

c) A veces, actúan como orgánulos reguladores de la turgencia celular.

d) En ocasiones, pueden contener enzimas lisosómicas.

e) Pueden contener pigmentos o sustancias venenosas que les sirven para defenderse.

 

Imagen 1. Función de las vacuolas

Existen otras estructuras que se llaman también vacuolas pero cuya función es muy diferente:

 Las vacuolas pulsátiles: estas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo.

Las vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.

Están relacionadas con los lisosomas secundarios, ya que éstos engloban dos tipos de vacuolas, las heterofágicas o digestivas y las autofágicas. Contienen enzimas hidrolíticas y sustratos en proceso de digestión. En el primer tipo, los sustratos son de origen externo y son capturados por endocitosis; una vez producida la digestión, ciertos productos pueden ser reutilizados y los no digeribles (llamados cuerpos residuales) son vertidos al exterior por exocitosis. En el caso

de las vacuolas autofágicas, lo que se digiere son constituyentes de la célula.

Hay otro tipo de vacuolas, las pulsátiles o contráctiles, que aparecen en muchos protozoos, especialmente en los dulceacuícolas. Se llenan de sustancias de desecho que van eliminando de forma periódica y además bombean el exceso de agua al exterior.

Presencia de la vacuola en la célula vegetalLas vacuolas que se encuentran en las células vegetales son regiones rodeadas de una membrana "tonoplasto" o "membrana vacuolar" y llenas de un líquido muy particular llamado "jugo celular".

La célula inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas muy pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido hacia una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.

Origen de la vacuola vegetal.

Desde hace mucho tiempo se ha considerado que las vacuolas se forman del retículo endoplasmático. Cuando se dieron cuenta de que éstas eran muy parecidas a los lisosomas de las células animales empezaron a estudiar más a fondo para poder llegar a la conclusión de que si las vacuolas de

por lo menos algunas de las células vegetales tenían origen similar al de los lisosomas animales.

La formación de los lisosomas está asociado a una región del citoplasma muy especializada llamada GERL, formado por el Complejo de Golgi, el retículo endoplasmático y los lisosomas. Recientemente, esta asociación de membranas se ha encontrado en algunas células vegetales, por eso de que el origen se asocia con el de los lisosomas animales.

Contenido vacuolar.

Del lado interno del tonoplasto, en el jugo celular, se encuentran una gran cantidad de sustancias. La principal de ellas es el agua, junto a otros componentes que varían según el tipo de planta en la que se encuentren. A demás de agua, las vacuolas contienen típicamente sales y azúcares, y algunas proteínas en disolución.

Debido al transporte activo y retención de ciertos iones en el interior de la vacuola que hace el tonoplasto, los iones se pueden acumular en el líquido vacuolar en concentraciones muy superiores a las del citoplasma exterior. A veces la concentración de un determinado material es suficientemente grande como para formar cristales.

Éstos están formados de oxalato de calcio pueden adoptar distintas formas: Drusas, con forma de estrellas; y Rafidios, con forma de agujas. Algunas vacuolas son ácidas, como por ejemplo la de los cítricos.

 

La vacuola, es a menudo un lugar de concentración de pigmentos. Los colores azul, violeta, púrpura, rojo de las células vegetales se deben, usualmente, a un grupo de pigmentos llamados antociáninas (responsables de las coloraciones de frutas y verduras).

RAFIDIOS DRUSAS

Funciones

Gracias al contenido vacuolar y al tamaño, la célula, aparte de satisfacer el consumo de nitrógeno del citoplasma, consigue una gran superficie de contacto entre la fina capa del citoplasma y su entorno. El incremento del tamaño de la vacuola da como resultado también el incremento de la célula. Una consecuencia de esta estrategia es el desarrollo de una presión de turgencia, que permite mantener a la célula hidratada, y el mantenimiento de la rigidez del tejido, unas de las principales funciones de las vacuolas y del tonoplasto.

Otras de las funciones es la de la desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Todos los orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden ser depositados y degradados en las vacuolas. Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas.

También aíslan del resto del citoplasma productos secundarios tóxicos del metabolismo, como la nicotina (un alcaloide).

La relación entre la función de la vacuola y la pared celular es que la segunda limita el tamaño del protoplasto y lo protege de una posible rotura debida al aumento de volumen provocado por la entrada de agua a la vacuola.