Vacuolo

a vacuolo () é uma organela ligada à membrana que está presente nas células vegetais e fúngicas e algumas células protistas, animais e bacterianas. Os vacúolos são essencialmente compartimentos fechados que são preenchidos com água contendo moléculas inorgânicas e orgânicas, incluindo enzimas em solução, embora em certos casos possam conter sólidos que foram engolidos. Os vacúolos são formados pela fusão de múltiplas vesículas de membrana e são efetivamente apenas formas maiores delas. A organela não tem forma ou tamanho básico; Sua estrutura varia de acordo com os requisitos da célula.

Descoberta

Vacóis contráteis (Stars ") foram observados pela primeira vez por Spallanzani (1776) em ProtozoA, embora confundido com órgãos respiratórios. Dujardin (1841) nomeou estes " estrelas " como vacúolos . Em 1842, Schleiden aplicou o termo para células vegetais, para distinguir a estrutura com SAP de células do restante do protoplasma.

Em 1885, De Vries nomeou a membrana de vacúolo como tonoplast.

função

A função e o significado dos vacúolos variam muito de acordo com o tipo de célula em que estão presentes, tendo muito maior destaque nas células de plantas, fungos e certos protistas do que os de animais e bactérias. Em geral, as funções do vacúolo incluem:

• Materiais de isolamento que podem ser prejudiciais ou uma ameaça à célula
• Que contenha produtos residuais
• Que contenha água em células vegetais
• Manter a pressão hidrostática interna ou turgor dentro da célula
• Manter um pH interno ácido
• Que contenha moléculas pequenas
• Exportando substâncias indesejadas da célula
• Permitir que as plantas apoiem estruturas como folhas e flores devido à pressão do vacuole central
• Ao aumentar em tamanho, permitindo que a planta germinante ou seus órgãos (como folhas) cresça muito rapidamente e através do uso acima principalmente apenas água.
• Em sementes, armazenando proteínas necessárias para a germinação (estes são mantidos em 'corpos de proteína', que são vacuoles modificados).

Os vacúolos também desempenham um papel importante na autofagia, mantendo um equilíbrio entre biogênese (produção) e degradação (ou rotatividade), de muitas substâncias e estruturas celulares em certos organismos. Eles também ajudam na lise e na reciclagem de proteínas dobradas que começaram a se acumular dentro da célula. Thomas Boller e outros propuseram que o vacúolo participe da destruição de bactérias invasoras e Robert B. Mellor proposto as formas específicas de órgãos têm um papel em "habitação"; bactérias simbióticas. Nos protistas, os vacúolos têm a função adicional de armazenar alimentos que foram absorvidos pelo organismo e auxiliando no processo digestivo e de gerenciamento de resíduos da célula.

Em células animais, os vacúolos desempenham principalmente papéis subordinados, ajudando em maiores processos de exocitose e endocitose.

Os vacúolos de animais são menores que os colegas de plantas, mas também geralmente maiores em número. Também existem células animais que não têm vacúolos.

A

exocitose é o processo de extrusão de proteínas e lipídios da célula. Esses materiais são absorvidos em grânulos secretores dentro do aparelho de Golgi antes de serem transportados para a membrana celular e secretados para o ambiente extracelular. Nesta capacidade, os vacúolos são simplesmente vesículas de armazenamento que permitem a contenção, transporte e descarte de proteínas e lipídios selecionados para o ambiente extracelular da célula.

endocitose é o inverso da exocitose e pode ocorrer em uma variedade de formas. A fagocitose (" alimentação celular ") é o processo pelo qual bactérias, tecido morto ou outros bits de material visíveis sob o microscópio são engolidos pelas células. O material faz contato com a membrana celular, que então invagina. A invaginação é comprimida, deixando intacto o material engolido no vacúolo encerrado na membrana e na membrana celular. A pinocitose (" o consumo de células ") é essencialmente o mesmo processo, a diferença é que as substâncias ingeridas estão em solução e não são visíveis sob o microscópio. A fagocitose e a pinocitose são realizadas em associação com lisossomos que completam a quebra do material que foi engolido.

Salmonella é capaz de sobreviver e se reproduzir nos vacúolos de várias espécies de mamíferos depois de serem engolidos.

O vacúolo provavelmente evoluiu várias vezes de forma independente, mesmo dentro da viridiplantae.

Tipos

central

A maioria das células vegetais maduras possui um grande vacúolo que normalmente ocupa mais de 30% do volume da célula e que pode ocupar até 80% do volume para certos tipos e condições de células. Os fios de citoplasma geralmente percorrem o vacúolo.

Um vacúolo é cercado por uma membrana chamada tonoplast (origem da palavra: gk tón (os) + -o-, que significa "alongamento", "tensão", "tom" + pente. repr. Também chamado de membrana vacuolar , o tonoplasto é a membrana citoplasmática em torno de um vacúolo, separando o conteúdo vacuolar do citoplasma da célula. Como membrana, está envolvida principalmente na regulação dos movimentos dos íons ao redor da célula e isolando materiais que podem ser prejudiciais ou uma ameaça à célula.

O transporte de prótons do citosol para o vacúolo estabiliza o pH citoplasmático, tornando o interior vacuolar mais ácido, criando uma força motriz de prótons que a célula pode usar para transportar nutrientes para dentro ou fora do vacúolo. O baixo pH do vacúolo também permite agir enzimas degradativas. Embora os grandes vacúolos sejam mais comuns, o tamanho e o número de vacúolos podem variar em diferentes tecidos e estágios de desenvolvimento. Por exemplo, o desenvolvimento de células nos meristemas contém pequenos provacuolos e células do Cambium vascular têm muitos pequenos vacúolos no inverno e um grande no verão.

Além do armazenamento, o principal papel do vacúolo central é manter a pressão do turgor contra a parede celular. As proteínas encontradas no tonoplasto (aquaporinas) controlam o fluxo de água dentro e fora do vacúolo através do transporte ativo, bombeando íons de potássio (k +) para dentro e fora do interior vacuolar. Devido à osmose, a água se difunde no vacúolo, pressionando a parede celular. Se a perda de água levar a um declínio significativo na pressão do turgor, a célula plasmolizará. A pressão do turgor exercida por vacúolos também é necessária para o alongamento celular: como a parede celular é parcialmente degradada pela ação das expansinas, a parede menos rígida é expandida pela pressão proveniente do vacúolo. A pressão do turgor exercida pelo vacúolo também é essencial para apoiar as plantas na posição vertical. Outra função de um vacúolo central é que ele empurra todo o conteúdo da célula citoplasma contra a membrana celular e, assim, mantém os cloroplastos mais próximos da luz. A maioria das plantas armazena produtos químicos no vacúolo que reage com produtos químicos no citosol. Se a célula estiver quebrada, por exemplo, por um herbívoro, os dois produtos químicos podem reagir formando produtos químicos tóxicos. No alho, Alliin e a enzima alliinase são normalmente separados, mas formam alicina se o vacúolo estiver quebrado. Uma reação semelhante é responsável pela produção de óxido Syn-propanethial-S quando as cebolas são cortadas.

Vacóis nas células fúngicas desempenham funções semelhantes às das plantas e pode haver mais de um vacúolo por célula. Nas células de levedura, o vacúolo (VAC7) é uma estrutura dinâmica que pode modificar rapidamente sua morfologia. Eles estão envolvidos em muitos processos, incluindo a homeostase do pH celular e a concentração de íons, osmorregulação, armazenamento de aminoácidos e processos de polifosfato e degradativa. Íons tóxicos, como Strontium ( sr co ²⁺
) e chumbo (ii) ( pb ²⁺
) são transportados para o vacúolo para isolá-los do restante do restante do restante do restante do restante célula.

contrátil

Um vacúolo contrátil é uma organela osmorregulatória especializada que está presente em muitos protistas de vida livre. O vacúolo contrátil faz parte do complexo de vacúolo contrátil, que inclui braços radiais e um esponji. O complexo de vacúolo contrátil trabalha periodicamente para remover o excesso de água e os íons da célula para equilibrar o fluxo de água para a célula. Quando o vacúolo contrátil está lentamente levando água, o vacúolo contrátil aumenta, isso é chamado de diástole e, quando atinge seu limiar, o vacúolo central contrata (sistola) periodicamente para liberar água.

Digestivo

Vacóis de alimentos (também chamados de vacúolo digestivo ) são organelas encontradas em ciliados e Plasmodium falciparum, um parasita protozoário que causa malária.

Histopatologia

Na histopatologia, a vacuolização está a formação de vacúolos ou estruturas do tipo vacúolo, dentro ou adjacente às células. É um sinal inespecífico de doença.