Vacuolas

En conjunto con los cloroplastos y la pared celular, las vacuolas son pequeños orgánulos presentes únicamente en las células de las plantas y los hongos. Estas diminutas vesículas permiten el almacenamiento de varias sustancias, por tratarse de compartimientos cerrados o limitados por la membrana plasmática. Pueden estar en células procariotas y eucariotas.

Entre los fluidos de las vacuolas se pueden hallar agua y enzimas, al igual que sustancias sólidas como azúcares, sales y proteínas.

Las vacuolas suelen agruparse en grandes cantidades mientras la célula vegetal es inmadura. A medida que la célula crece, éstas se van fusionando hasta formar una vacuola grande. Inclusive, en una célula totalmente madura, el 90% de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa estrecha encogida contra la pared celular.

Origen de las vacuolas

El término vacuola proviene del latín “vacuum”, que aunque quiere decir “vacío”, en castellano se tradujo como vacuola. Surgió por primera vez en Francia, en el siglo XVIII, gracias al biólogo y botánico francés Félix Dujardin.

Debido al gran parecido que tienen con los lisosomas de las células animales, los científicos llegaron a la conclusión de que éstas tienen un origen similar asociado a una región del citoplasma denominada GERL, formada por el complejo de Golgi, el retículo endoplasmático y los lisosomas.

Esta teoría fue aceptada debido a que esa agrupación de membranas se encontró también en algunas células vegetales, por lo que el origen de las vacuolas podría ser el mismo.

Características de las vacuolas

Se reconocen porque son orgánulos rodeados de una membrana simple llamada tonoplasto, que se caracteriza por ser permeable e intervenir en el mantenimiento de la turgencia celular y su desarrollo.

Otras de sus peculiaridades, es su habilidad de captar y almacenar agua, permitiendo el crecimiento de las plantas con muy poco gasto de material. Esta habilidad ha permitido que los vegetales ocupen tierra firme, por contar con un fiel depósito de agua.

En su interior se encuentra una sustancia fluida de composición variable denominada jugo vacuolar. Este jugo está constituido, a su vez, por agua y una variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, entre ellos: los de reserva (azúcares y proteínas), los de desecho (cristales y taninos), venenos (alcaloides y determinados glucósidos), ácidos málicos (en plantas CAM) y pigmentos hidrosolubles (antocianos de diferentes tonalidades como  rojo, violeta y azul).

En las células adultas suele haber una vacuola, mientras que en las meristemáticas hay una diversidad de vacuolas pequeñas que forman el vacuoma; por lo que se dice que las vacuolas pueden ocupar el 30% del volumen celular total, pudiendo llegar hasta el 90%.

Función de las vacuolas

Las funciones de las vacuolas suelen ser muy diversas, ya que en una misma célula pueden encontrarse varias de estas vesículas con funciones distintas.

Una de sus funciones principales es la desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. También asilan del citoplasma productos tóxicos del metabolismo como la nicotina.

De igual manera, son capaces de almacenar proteínas y pigmentos solubles como las antocianinas, que son las responsables de muchos colores en las flores y plantas.

Asimismo, las vacuolas incrementan el tamaño de la célula a medida que crecen, y  permiten desarrollar la Presión de Turgor, vital para mantener la rigidez de la célula mediante la alta concentración de materiales disueltos, que supera a la del citosol. Eso hace que la célula se expanda y cree una presión hidrostática para generar ese equilibrio, por la resistencia mecánica que presenta la pared celular.

En los vegetales las vacuolas tienen la función de reservar material tóxico para su defensa, la homeóstasis del interior celular y la producción de los rápidos movimientos en algunos órganos de las plantas como la mimosa y Dionaea.

Mientras que las contráctiles, que se encuentran en algunos animales, eliminan el exceso de agua.

Cabe destacar que existen células vegetales que no poseen vacuolas, y éstas pueden ser las células del tapete en las enteras.

En conclusión, son muchas las funciones de este pequeño orgánulo. Pueden contribuir a la hidratación de la célula, darle solidez a su tejido, permitir el aislamiento de productos tóxicos y la descomposición de macromoléculas.

Tipos de vacuolas

Existe una variedad de vacuolas, entre ellas las de excreción, las fagocitarias o las residuales. Sin embargo, se puede decir que las principales son:

• Las vacuolas pulsátiles: Son las encargadas de extraer el agua del citoplasma y expulsarla a través del proceso de osmosis, también conocido como transporte pasivo.
• Las 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.
• Las vacuolas alimenticias: Actúan directamente en la función nutritiva. Éstas se forman a partir de la membrana celular o el retículo endoplasmático.