Vacuola
Una vacuola es un orgánulo
celular presente en todas las células de plantas y hongos. También aparece en
algunas células protistas y de otros eucariotas. Las vacuolas son
compartimentos cerrados o limitados por membrana plasmática que contienen
diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener
sólidos. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples
vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura
varía según las necesidades de la célula.
Las 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 vegetal inmadura
contiene una gran cantidad de vacuolas 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 a una capa muy estrecha apretada contra la pared
celular.
Origen de las vacuolas vegetales
Desde hace mucho tiempo se ha
considerado que las vacuolas se forman del retículo endoplasmático. Cuando se
evidenció que eran muy parecidas a los lisosomas de las células animales se
llegó a la conclusión, de que las vacuolas de por lo menos algunas células
vegetales tenían un 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.
Esta asociación de membranas se ha encontrado también en algunas células
vegetales, por lo que el origen de las vacuolas podría ser el mismo que el de
los lisosomas animales.
Contenido vacuolar
En el interior de las vacuolas,
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. Además de agua, las vacuolas contienen
típicamente sales y azúcares, y algunas proteínas en disolución.
Debido al transporte activo y
retención de ciertos iones por parte del 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, por ejemplo, de oxalato de
calcio, que pueden adoptar distintas formas: drusa, 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
antocianinas (responsables de las coloraciones de frutas y verduras).
Funciones
Gracias al contenido vacuolar y
al tamaño, la célula, 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).
Existen otras estructuras que se
llaman también vacuolas pero cuya función es muy diferente:
Vacuolas pulsátiles: éstas extraen el agua
del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo.
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.
Vacuolas alimenticias: función nutritiva,
forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.
Observación microscópica
En el microscopio fotónico se
puede observar la célula vegetal, y en ella plastidios (cloroplastos,
amiloplastos, etc.) y refiriéndose a la vacuola, no se puede divisar su
membrana (tonoplasto), pero se deduce su ubicación porque se pueden ver las
cristalizaciones (drusas y rafidios) de algunas sustancias que componen el jugo
celular y también sirve como una fuerte sustancia que combate el virus del VIH.
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