Funcionamiento de la vacuola: características y usos

Significado de Vacuola

Las vacuolas son estructuras celulares de forma esférica u ovalada que aparecen en varios tipos de células, especialmente en vegetales. Son estructuras que corresponden a expansiones del retículo endoplásmico o complejo de Golgi , almacenando un contenido fluido con sustancias relacionadas con la nutrición o la digestión celular .

Están recubiertos por una membrana y comprenden varios tamaños, pudiendo ocupar gran parte del volumen del citoplasma . Las vacuolas se pueden clasificar en tres tipos: almacenadas, digestivas o contráctiles.

Tipos de Vacuolas

Vacuolas de Almacenamiento

Es el tipo de vacuola que se encuentra en la gran mayoría de las células vegetales adultas, alcanzando hasta el 80% del volumen celular.

A medida que la célula vegetal crece, las pequeñas vacuolas que emergen del retículo endoplásmico o del complejo de Golgi aumentan de tamaño hasta que se fusionan entre sí y forman una única vacuola central en la célula.

Están delimitados por una membrana lipoproteica muy similar a otras membranas celulares , denominada tonoplasto o membrana vacuolar.

Contiene una solución acuosa con pH ácido , compuesta por sustancias como iones inorgánicos, azúcares, proteínas , ácidos orgánicos y enzimas digestivas, que pueden asumir una función similar a la de los lisosomas .

Además del almacenamiento de sustancias útiles para las células vegetales, las vacuolas reservan sustancias potencialmente nocivas para el citoplasma , residuos, productos del metabolismo celular secundario como compuestos fenólicos y alcaloides  y pigmentos como las antocianinas, responsables de los colores azul, violeta, violeta y rojo de las hojas y pétalos de varias plantas.

Vacuolas Digestivas

Las vacuolas digestivas se originan a partir de la fusión de lisosomas con fagosomas o pinosomas. En el interior, las sustancias englobadas por las células a través de la fagocitosis o pinocitosis se digieren a partir de enzimas lisosomales.

Durante el proceso de digestión en las vacuolas digestivas, las partículas capturadas se descomponen en pequeñas moléculas y pueden pasar al citosol y reutilizarse para otros procesos celulares, mantenerse dentro de la propia vacuola (que ahora se llama vacuola residual) o eliminarse para el medio extracelular a través de un proceso llamado clasmocitosis o defecación celular.

Un tipo especial de vacuola digestiva es la vacuola autofágica, que digiere partes de la propia célula mediante un proceso llamado autofagia.

Este proceso es de fundamental importancia para el rejuvenecimiento celular, ya que elimina partes desgastadas de las células y reutiliza algunos de sus componentes.

Algunas células recurren al proceso de autofagia con gran frecuencia. Las células nerviosas del cerebro , por ejemplo, que se forman en la fase embrionaria y no se renuevan, reciclan sus componentes (a excepción de los genes) todos los meses. Los componentes de las células del hígado  se reciclan semanalmente.

Vacuolas Contráctiles

También llamadas vacuolas pulsátiles, estas vacuolas están presentes en los seres como protozoos de agua dulce. Debido a que tienen un citoplasma hipertónico en relación con el ambiente externo, el agua ingresa continuamente a sus células a través de la ósmosis .

Las células de estos protozoos no revientan gracias a las vacuolas contráctiles, que tienen un mecanismo que acumula y elimina el exceso de agua. Los protozoos de agua marina, en cambio, no necesitan este tipo de mecanismo ya que el citoplasma de sus células es prácticamente isotónico en relación al agua de mar.