Biologia vegetale - il vacuolo

Il vacuolo

Testi di riferimento

• Raven cap 3 (pag. 56-57, 81-85)
• Pancaldi cap 4

La cellula vegetale

Parete vegetale
Plastidi
Animale Vegetale

Vacuolo

Il vacuolo

Cavità cellulare delimitata da una membrana monostratificata (il tonoplasto) e contenente una soluzione (il succo vacuolare) il cui costituente principale è l’acqua. È un organulo tipico delle cellule vegetali.

Origine del vacuolo

Si origina da vescicole prodotte dal reticolo endoplasmatico ma la maggior parte del tonoplasto e delle proteine del vacuolo vengono sintetizzate direttamente dall’apparato del Golgi. Le varie vescicole, contenenti citoplasma ed enzimi, subiscono una fusione progressiva. Gli enzimi degradano le macromolecole citoplasmatiche e si inizia a formare il succo vacuolare.

Durante la crescita la cellula immagazzina nel vacuolo diverse sostanze a seconda del ruolo, posizione ed età della cellula. Nelle cellule giovanili i vacuoli sono piccoli e numerosi, mentre nelle cellule adulte sono pochi e grandi; in generale durante la crescita vi è la fusione in un unico vacuolo che occupa circa il 90% dell’intero volume cellulare.

Il tonoplasto

Membrana a singolo strato, formato da fosfoglicolipidi e steroli liberi. In questo strato lipidico sono inserite numerose proteine di trasporto (entrata/uscita dei soluti) e pompe protoniche.

• TIPs (proteine intrinseche del tonoplasto). Tra queste le più importanti sono le acquaporine, che facilitano il passaggio dell’acqua secondo gradiente osmotico.

Le funzioni del vacuolo

1. Riempimento dei vuoti: nel passaggio da cellula giovane a cellula adulta si ha un aumento delle dimensioni cellulari (accrescimento per distensione) non seguito di pari passo dall’aumento di massa citoplasmatica. L’aumento di dimensioni del vacuolo impedisce la formazione di vuoti.
2. Facilitazione degli scambi con l’esterno: il vacuolo relega il citoplasma e i suoi organelli nella zona periferica della cellula, favorendo gli scambi tra citoplasma e ambiente esterno.
3. Funzione meccanica: il turgore cellulare conferito dal vacuolo alla cellula è responsabile della consistenza delle giovani piante caratterizzate da tessuti meccanici poco sviluppati o poco consistenti (es. il filo d’erba).
4. Funzione segregativa: molti prodotti di scarto (tossici) del metabolismo, se non vengono riversati verso l’esterno, possono essere segregati all’interno del vacuolo.
5. Funzione di riserva: la cellula conserva all’interno della cellula numerosi tipi di molecole, gli inclusi vacuolari, che possono essere liquidi o solidi.