Las vacuolas

Junto con los cloroplastos y la pared celular, las vacuolas son componentes característicos de las células vegetales. Una vacuola es una vesícula muy grande, llena de líquido y rodeada por una membrana, denominada tonoplasto; esta membrana es selectivamente permeable, e interviene especialmente en el mantenimiento de la turgencia celular y en el crecimiento. Se forman por fusión de vesículas procedentes del aparato de Golgi.

El número y tamaño de las vacuolas varía según el tipo de célula y las distintas fases del desarrollo. La célula vegetal inmadura contiene gran cantidad de pequeñas vacuolas, que aumentan de tamaño y se fusionan entre sí cuando la célula crece. En la célula madura, una sola vacuola puede llegar a ocupar hasta el 90% del volumen celular, quedando el citoplasma reducido a una fina capa alrededor de la pared celular.

Imagen de microscopio electrónico de una vacuola, mostrando el gran espacio que ocupa en la célula, en comparación con otros orgánulos

La composición de las vacuolas varía de acuerdo con el tipo de planta y estado fisiológico. El principal componen del líquido vacuolar es el agua, que puede contener sales, azúcares y proteínas en disolución. A veces, algunas sales están lo suficientemente concentradas en la vacuola como para formar cristales; son frecuentes los cristales de oxalato cálcico que pueden adoptar distintas formas; pueden aparecer con forma de arena cristalina, de agujas en los rafidios, columnas en los estiloides (Eichhornia crassipes), prismática en los cristales prismáticos simples o compuestos: las drusa. Otraas vacuolas contienen aceites y esencias.

Diferentes tipos de cristales que pueden aparecer en una vacuola

Funciones de las vacuolas

Las vacuolas realizan, entre otras, las siguientes funciones:

• Almacenan gran cantidad de sustancias:
  
  • Nutritivas, como las proteínas de reserva de muchas semillas.
    
  • Productos de deshecho tóxicos, que aislan del resto del citoplasma, como la nicotina o el opio. Estas moléculas nocivas se liberan de las vacuolas cuando una planta es comida o dañada, proporcionando un sistema de defensa contra los depredadores.
    
  • La vacuola, es a menudo un lugar de concentración de pigmentos. Los colores azul, violeta, púrpura, rojo de las células vegetales se deben, usualmente, a un grupo de pigmentos llamados antocianinas (responsables de las coloraciones de frutas y verduras).
    
    
• Poseen actividad digestiva, ya que pueden contener gran variedad de enzimas hidrolíticas. Están implicadas en la degradación de macromoléculas y en el reciclaje de los componentes celulares.
  
  
• Regulan la presión de turgencia. La concentración de materiales disueltos dentro de la vacuola es muy alta, superior a la del citosol. La entrada de agua en la vacuola por osmosis desde el citosol hace que esta se expanda y cree una presión hidrostática o turgencia dentro de la célula. Esto está equilibrado por la resistencia mecánica que presenta la pared celular.
  
  
• El aumento de tamaño de las células vegetales se debe, en gran parte, a la acumulación de agua en las vacuolas, lo que supone un sistema muy económico para el crecimiento de las células vegetales.
  
  

En una misma célula puede haber diferentes vacuolas con distintas funciones. Por ejemplo, con función lisosómica y con función de almacenamiento.

Esquema de una célula vegetal mostrando la vacuola