Vacuolas: funzioni e caratteristiche

I vacuoli sono organuli multifunzionali che si trovano nelle cellule di tutte le piante e funghi, così come in alcune cellule protistiche, animali e batteriche.

Il termine "vacuolo" deriva dal "latino" "vacuus" che significa "vuoto", dal momento che questi appaiono come una tasca vuota se visti con un microscopio.

Infatti, i vacuoli sono piccoli compartimenti nel citoplasma della cellula, tuttavia, a differenza di quanto osservato dall'occhio umano, questi non sono vuoti, ma contengono sostanze chimiche ed enzimi che permettono di degradare le sostanze (come cibo e composti tossici). ).

Caratteristiche dei vacuoli

1- I vacuoli sono fatti principalmente di acqua e amminoacidi. Inoltre, i fluidi all'interno dei vacuoli includono enzimi, zuccheri, sali minerali (potassio, sodio), ossigeno, anidride carbonica e alcuni pigmenti responsabili della colorazione delle foglie di piante e fiori.

2- I vacuoli sono circondati da uno strato di lipidi, che consente di tenere l'acqua salata fuori dal citoplasma. Questo strato si chiama "tonoplast".

3 - I vacuoli si formano quando le vescicole rilasciate dal reticolo endoplasmatico e quelle rilasciate dall'apparato di Golgi sono fuse in un singolo organello.

4- Si trovano principalmente nelle cellule di piante e funghi. Tuttavia, alcune cellule animali, batteriche e protiste hanno vacuoli.

5- I vacuoli non hanno una dimensione o forma specifica. Queste due caratteristiche dipenderanno dalle esigenze individuali della cellula.

6- Le nuove celle contengono una serie di piccoli vacuoli; tuttavia, quando la cellula matura, questi piccoli organelli si fondono in un unico vacuolo centrale.

7- Il vacuolo centrale occupa il 90% del volume della cellula e può occupare il 95% quando si espande per assorbimento di acqua.

8- I vacuoli nelle piante hanno funzioni simili ai lisosomi nelle cellule animali, poiché entrambi sono sacche che contengono enzimi digestivi.

Funzioni dei vacuoli

I vacuoli soddisfano un'ampia varietà di funzioni all'interno della cellula. Tra le principali funzioni, sono le seguenti:

1- Regolare le proprietà osmotiche della cellula

L'osmosi è un fenomeno che si riferisce al passaggio di un liquido attraverso una membrana semipermeabile, come accade nelle cellule, le cui membrane consentono il passaggio di acqua e altre sostanze.

Va notato che i vacuoli regolano il passaggio di queste sostanze, conservando quelli che considerano dannosi e metabolizzando gli altri.

2- Conservare le sostanze

I vacuoli consentono lo stoccaggio di varie sostanze essenziali per le cellule, come cibo, acqua, ioni, minerali, sostanze nutritive, enzimi, pigmenti vegetali e batteri benefici per la cellula.

Allo stesso modo, i vacuoli consentono di immagazzinare le celle di rifiuto e isolare materiali che possono essere dannosi.

3- Aiuta a mantenere la pressione all'interno della cella (turgore)

Il turgore è un fenomeno che si verifica quando la cellula si gonfia a causa della forza esercitata dai fluidi interni.

Questo fenomeno genera un eccesso di pressione sulla parete cellulare. I vacuoli rilasciano parte di questa pressione usando acqua (pressione idrostatica), che aiuta a mantenere la rigidità della cellula e della pianta.

4- Mantenere l'equilibrio del pH all'interno della cellula

Il vacuolo assorbe l'acidità del citoplasma della cellula.

5- Esportare prodotti fuori dalla cella

A differenza degli animali, le piante non hanno un sistema di escrezione, quindi dipende da altri metodi per espellere rifiuti e sostanze tossiche.

La cellula usa il vacuolo per liberarsi delle molecole che non ha bisogno. Per ottenere ciò, il vacuolo assorbe l'elemento indesiderato e, successivamente, si sposta verso la parete cellulare.

Una volta nella parete cellulare, il vacuolo si fonde con esso, la "spazzatura" viene aperta ed espulsa. Quindi, questo organello si chiude e si separa dalla parete cellulare,

6- Degradazione delle molecole

L'ambiente acido all'interno dei vacuoli, così come gli enzimi presenti in questo organello, aiutano a degradare le grandi molecole che vengono inviate ai vacuoli.

Il tonoplasto interviene trasportando gli ioni idrogeno dal citoplasma al vacuolo, aumentando l'acidità dell'ambiente. In questo senso, i vacuoli assomigliano ai lisosomi nelle cellule animali.

7- Disintossicazione

I vacuoli proteggono il citosol dalle sostanze tossiche, come metalli pesanti ed erbicidi.

8- Protezione

Alcuni vacuoli immagazzinano e rilasciano composti chimici velenosi o di cattivo gusto. Questi prodotti chimici allontanano i predatori dal corpo.

9- Germinazione dei semi

I vacuoli sono la fonte dei nutrienti che i semi richiedono durante la germinazione, poiché questi organelli immagazzinano i carboidrati, le proteine e i lipidi necessari per la crescita.

10- Autolisi

I vacuoli intervengono nella morte programmata di una cellula, che avviene attraverso un processo chiamato "autolisi" (dal sé greco, "a se stesso", e lisi, "perdita". Questo è un processo naturale in cui la cellula viene distrutta dai suoi stessi enzimi.

Il tonoplasto che circonda il vacuolo si rompe rilasciando le sostanze che immagazzina; successivamente, gli enzimi digestivi nel vacuolo degradano la cellula.

I vacuoli intervengono anche in altre attività cellulari, quali:

1- Autofagia (dall'automobile greca, "a se stesso" e fagia, "mangiare") che è un processo mediante il quale parte del citoplasma della cellula viene assorbita dai vacuoli per la loro decomposizione.

2 - Biogenesi, produzione di esseri viventi di altri esseri viventi.