Vacuolo

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Cellule epidermiche di Rhoeo discolor in cui un vacuolo (colorato in rosa) occupa la gran parte della cellula

I vacuoli sono degli organuli cellulari presenti nelle cellule vegetali e in quelle dei funghi. Sono, in sintesi, delle vescicole delimitate da una membrana fosfolipidica, detta tonoplasto e racchiudenti una soluzione acquosa, il succo vacuolare. Le cellule vegetali mature contengono generalmente un grosso vacuolo che arriva a occupare tra l'80% e il 90% del volume interno della cellula; nelle cellule giovani invece i vacuoli sono piccoli e numerosi e tendono a fondersi man mano che la cellula si accresce.

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

Il vacuolo fa parte del sistema di endomembrane cellulari, che comprende anche l'apparato del Golgi, il RE e il plasmalemma.

Il tonoplasto è una membrana plasmatica formata da fosfoglicolipidi e steroli liberi, importantissimi nella regolazione enzimatica e nel trasporto selettivo di sostanze attraverso la membrana. Le proteine inserite nello strato lipidico del tonoplasto, sono principalmente di trasporto (V-ATPasi e VAPPasi), tra cui vanno ricordate le acquaporine, facenti parte delle TIPs (proteine intrinseche del tonoplasto). Le TIPs sono le proteine più abbondanti del tonoplasto, e sono essenziali nell'entrata di acqua all'interno del vacuolo. Le proteine intrinseche del tonoplasto inoltre servono ai ricercatori per differenziare tra di loro i vari tipi di vacuoli. Infatti, le α e le δ TIP sono caratteristiche dei vacuoli di riserva proteica ( Protein Storage Vacuole ) mentre le γ TIP sono proprie dei vacuoli litici, dove presenti.[1]

Il succo vacuolare, nelle cellule vegetali, è prevalentemente formato da:

  • Acqua
  • Ioni minerali (potassio, cloro, sodio, calcio, fosfato, nitrato, solfato) e sostanze idrosolubili (monosaccaridi, disaccaridi e trisaccaridi)
  • Metaboliti secondari (alcaloidi, terpenoidi, fenoli) forse dannosi o superflui per la pianta
  • Acidi organici (es. acido citrico, malico), glucosidi, tannini
  • Pigmenti flavonoidi (antociani - pigmenti dal rosso al viola - flavoni, flavonoli)
  • Proteine
  • Sostanze di riserva (zuccheri o lipidi).

Il vacuolo può contenere anche inclusi solidi, come granuli proteici o cristalli di ossalato di calcio.

Origine[modifica | modifica wikitesto]

Il grosso vacuolo di una cellula vegetale prende origine da organelli, i provacuoli, tutti provenienti da una particolare regione del reticolo endoplasmatico (RE), il GERL, che vengono avvolti da membrane citoplasmatiche ed a causa di ciò la loro membrana originaria perde la sua integrità e gli enzimi interni degradano il materiale citoplasmatico avvolto, mentre la membrana iniziale riacquisterà la sua integrità tornando a contatto diretto col citoplasma metabolicamente attivo; segue un'adesione di questi organelli che porterà alla formazione di un unico grosso vacuolo o di più unità vacuolari.

Funzioni[modifica | modifica wikitesto]

A una grande semplicità strutturale si contrappone però nel vacuolo una molteplicità di funzioni:

  • FUNZIONE DI RISERVA Il vacuolo può contenere carboidrati, grassi e proteine.
  • FUNZIONE VESSILLARE Il vacuolo può contenere pigmenti colorati (es. antociani e flavoni) che conferiscono quindi colore per esempio ai petali per attirare insetti impollinatori o ai frutti per attirare animali che, cibandosi dei frutti , provvederanno poi alla disseminazione.
  • FUNZIONE OSMOTICA Il vacuolo, variando la concentrazione del succo vacuolare, influenza il movimento osmotico dell’acqua tra l’interno e l’esterno della cellula. Regola il turgore cellulare che a sua volta determina l'accrescimento cellulare e il sostegno di organi giovani.
  • FUNZIONE “DIGESTIVA" Il vacuolo può contenere enzimi litici in grado di scindere grosse molecole o interi organelli.
  • FUNZIONE DI ACCUMULO DI CATABOLITI

I vacuoli vegetali sono molto simili alle vescicole animali, ma sono di dimensione maggiore, e svolgono numerose funzioni, tra cui, principalmente, quella di riserva, di acqua e di altre sostanze in essa disciolte o variamente disperse.

Molti protisti di acqua dolce possiedono vacuoli contrattili che, pompando acqua e sostanze in essa contenute, ne determinano flussi e riflussi, quindi ricambio, tra cavità interne e ambiente acquoso esterno.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ G. Pasqua, G. Abbate e C. Forni, Botanica Generale e Diversità Vegetale, III.

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