Il vacuolo - Schemi riassuntivi di Biologia Vegetale

Il vacuolo

Il vacuolo e la sua biogenesi

I vacuoli sono compartimenti caratteristici della cellula vegetale. Nei primi anni della microscopia erano indicati come spazi vuoti, privi di citoplasma; da qui l’etimologia della parola: dal latino vacuum = vuoto. Sono definiti come compartimenti intracellulari contenenti materiale derivato da vie biosintetiche intracellulari o importato per endocitosi. È considerato un componente del sistema di endomembrane cellulari.

Il vacuolo è associato ad altre parti dell'apparato vacuolare: i provacuoli e i corpi membranosi. Secondo l'ipotesi GERL, la genesi del vacuolo avverrebbe in seguito alla fusione di un sistema di membrane; questo processo, chiamato autofagia, termina con la creazione di piccoli giovani vacuoli che si rigonfieranno e si fonderanno a formare pochi grandi vacuoli maturi.

Il vacuolo è un compartimento specializzato e dinamico, in quanto può subire dei cambiamenti morfologici e funzionali a seconda delle necessità della cellula; infatti, nella stessa cellula possono coesistere vacuoli funzionalmente diversi.

La grandezza del vacuolo può variare a seconda dello stadio di sviluppo cellulare; infatti, le cellule non ancora differenziate contengono numerosi piccoli vacuoli, mentre una cellula adulta ha la maggior parte del lume occupata dal vacuolo centrale, in quanto durante l’accrescimento della cellula i vacuoli si ingrandiscono e si fondono a formare un unico grande vacuolo, che nella maggior parte delle cellule occupa da più del 30% al 90% del volume cellulare.

Tonoplasto e succo vacuolare

Il vacuolo è circondato da una membrana detta tonoplasto, costituita principalmente da fosfolipidi e ricca in proteine. La permeabilità del tonoplasto agli ioni è generalmente maggiore rispetto alla membrana plasmatica.

All’interno del vacuolo è presente il succo vacuolare, contenente numerose sostanze che possono essere disciolte o presenti allo stato cristallino. Il pH del succo vacuolare ha un valore medio compreso tra 5,0 e 5,5 (leggermente acido).

Le principali sostanze contenute nel succo vacuolare sono:

• Sali di acidi inorganici e organici
• Carboidrati: sotto forma di monosaccaridi come glucosio e fruttosio, disaccaridi come il saccarosio e polisaccaridi come l’inulina, polisaccaride con funzione di riserva
• Amminoacidi: per lo più presenti nel succo vacuolare dei semi, possono svolgere anche funzioni enzimatiche. Durante il processo di maturazione dei semi ed in seguito alla progressiva disidratazione dei vacuoli, le proteine diventano meno solubili e possono formare depositi denominati granuli di aleurone. Quindi le proteine nei cereali si trovano...