Vacuolas

En general, las vacuolas son estructuras muy simples, variables en número y forma, constituidas por una membrana y un contenido interno formado principalmente por agua y aminoácidos. Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas con los orgánulos de las células animales, los lisosomas.

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¿Qué son las vacuolas?

Las vacuolas son estructuras constituidas por una membrana y un contenido interno, presentes únicamente en las células de las plantas y los hongos. Estas pequeñas cavidades permiten el almacenamiento de varias sustancias. También están presentes en células procariotas y eucariotas. Almacenan productos de nutrición o de desecho, y pueden contener enzimas lisosómicas. Son muy abundantes en las células vegetales, están contenidas en el citoplasma, son de formas más o menos esféricas u ovoideas, formadas por la propia célula al crear una membrana cerrada que aísla un cierto volumen celular del resto del citoplasma.

Definición

Se define como cada una de las pequeñas cavidades del citoplasma de una célula o en el tejido de un organismo, delimitada por una membrana y llena de aire o de líquido, que desempeñan diversas funciones.

La fusión de diversas vesículas permite el desarrollo de las vacuolas, las vacuolas se conforman a partir de la integración de numerosas vesículas membranosas, hasta adquirir una forma acorde a las necesidades de la célula en cuestión.

Origen

Esta palabra, proviene del latín “vacuus” que significa “vacío”, el cual se tradujo al español como vacuola. Surgió por primera vez en Francia, en el siglo XVIII, gracias al biólogo y botánico francés Félix Dujardin.

Desde hace ya tiempo, se considera que las vacuolas se forman del retículo endoplasmático. Ya que estas son muy parecidas a los lisosomas de las células animales, por ello se llegó a la conclusión, de que las vacuolas de por lo menos algunas células vegetales tienen un origen similar al de los lisosomas animales.

La formación de los lisosomas está asociada a una región del citoplasma muy especializada. Estos se fundan a partir del Retículo endoplasmático rugoso y posteriormente las enzimas son empaquetadas por el Complejo de Golgi. 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.

Características de las vacuolas

Algunas de las características más llamativas de las vacuolas son las siguientes:

• Captan y almacenan agua, permitiendo el crecimiento de las plantas con muy poco gasto de material.
• En su interior se encuentra una sustancia fluida de composición variable denominada jugo vacuolar.
• Se concentran pigmentos.
• Son variables en tamaño, lo que supone que puedan ocupar desde un 5 % hasta un 90 % de lo que es el volumen celular.
• Se encuentran rodeadas de una membrana simple que responde al nombre de tonoplasto.
• Las vacuolas están hechas principalmente de agua y de aminoácidos.
• Se encuentran principalmente en las células de las plantas y de los hongos.
• No tienen una forma específica.
• En las plantas cumplen funciones similares a los lisosomas en las células animales, puesto que ambos son sacos que contienen enzimas digestivas.

Tipos

Vacuolas pulsátiles

Estas se encargan de extraer el agua del citoplasma y expulsarla a través del proceso de osmosis, también conocido como transporte pasivo.

Vacuolas digestivas

Como su nombre lo indica, se encargan de activar el proceso digestivo de las sustancias nutritivas y la eliminación de desechos al exterior de la célula.

Vacuolas alimenticias

Actúan directamente en la función nutritiva. Éstas se forman a partir de la membrana celular o el retículo endoplasmático.

Función de las vacuolas

Algunas de las funciones que cumplen las vacuolas son las que se mencionan a continuación:

• Desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula.
• Son capaces de almacenar proteínas y pigmentos solubles como las antocianinas, que son las responsables de muchos colores en las flores y plantas.
• Contribuyen a la hidratación de la célula y le dan solidez a su tejido.
• Reservan azúcares y proteínas.
• Desechan cristales y taninos, entre otros.
• Regula las propiedades osmóticas de la célula
• Ayuda a mantener la presión dentro de la célula (turgencia).
• Mantiene el balance del pH dentro de la célula.
• Exporta productos fuera de la célula.
• Degradación de moléculas.

Estructura

Tiene una definición grande, esta incluye una variedad de sacos unidos a la membrana. Las membranas están formadas de fosfolípidos, pero cada organismo puede usar fosfolípidos ligeramente diferentes. Incrustadas en las membranas hay proteínas que pueden funcionar para transportar moléculas a través de la membrana o darle una estructura. Varias combinaciones de estas proteínas permiten diferentes vacuolas para manejar y mantener diferentes materiales.

En cada organismo, distintos genes producen que diferentes proteínas se incrusten en la membrana de la vacuola. Esto permite el paso de diferentes moléculas y les da a las vacuolas diferentes propiedades. La mayoría de las células vegetales han evolucionado para usar vacuolas como organelos de almacenamiento de agua, que proporcionan una variedad de funciones a la célula.

Ubicación

Las vacuolas se encuentran presentes en todas las células vegetales. También aparece en algunas células procariotas y eucariotas. Son regiones rodeadas de una membrana vacuolar y llenas de un líquido llamado jugo celular.

Ocupa el 90 % de una célula cuando está madura, reduce el citoplasma a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.

Composición química de las vacuolas

El contenido de las vacuolas es muy variable. Depende de la planta, de la célula y del estado fisiológico de la célula. A demás hay compuestos que se almacenan de forma permanente en la vacuola y otros que se intercambian periódicamente con el citoplasma. Se puede encontrar:

• Iones(K , Mg , Ca , Cl ),
• Ácidos orgánicos: Proteínas, mucílagos, heterósidos
• Ácido oxálico: Se almacena en forma de oxalato cálcico
• Acido málico.
• Glúcidos: Se almacena de forma soluble, estos son la sacarosa y la inulina.
• Proteínas: Estas son las glucoproteínas.

Importancia

Las vacuolas constituyen una especie de almacén para sustancias que se necesitan para la vida y crecimiento de la célula vegetal. Además funciona como filtro para sustancias nocivas para el organismo tales como la nicotina, metales pesados y herbicidas.