Vacúolos
Thiago dos Santos de Lima e Ruth J. G. Schadeck
Apoio – Bruna da Silva e Mylena da Costa Agustin
Clique na imagem, ou em “tela cheia” nos vídeos, para visualizá-los em tamanho maior.
Todos sabemos da importância das cores das flores para atrair os polinizadores. Qual é a estrutura da célula vegetal responsável por estas maravilhosas cores?
As inúmeras e lindas tonalidades das cores das flores são produzidas por pigmentos armazenados nos vacúolos. Dessa forma as pétalas de diversas plantas atraem os insetos polinizadores.
Os vacúolos são compartimentos característicos de células de plantas, fungos e protozoários. Veja abaixo!
Veja no vídeo da elódea, à esquerda, que grande parte do citoplasma não apresenta cloroplastos (estruturas verdes). Isso se deve aos vacúolos que ocupam um grande volume celular e pressionam os cloroplastos contra a parede celular. O vídeo do meio mostra um vacúolo de conídio germinado de um fungo com resíduos da digestão. No vídeo da direita se observa um paramécio, com inúmeros vacúolos digestivos repletos de leveduras, coradas em azul, que foram fagocitadas.
Fonte – Canal do YouTube Olympus Life Science. Autor: Mr. Ralph Grimm .
Fonte – Canal do Youtube NUEPE.
Fonte – Canal do YouTube NUEPE
Os vacúolos de células vegetais
Os vacúolos são organelas geralmente ácidas delimitados por uma membrana. A maioria das células vegetais contém um ou mais vacúolos, de tamanho variável, chegando a ocupar até 90% do volume celular. Entretanto, é bom frisar que o tamanho dos vacúolos pode variar de tecido para tecido e com a idade da célula. Células vegetais jovens apresentam muitos vacúolos pequenos. À medida que a célula vegetal vai crescendo, estes vacúolos se fundem originando grandes vacúolos na célula.
Os vacúolos apresentam múltiplas funções. Podem armazenar diferentes componentes, participar da osmorregulação celular, controlar a pressão osmótica exercida de dentro para fora sobre a parede celular e apresentar enzimas digestivas. Uma mesma célula pode conter diversos tipos de vacúolos com funções diferentes, como digestão e armazenamento.
VACÚOLOS DE ARMAZENAMENTO
Uma das principais funções dos vacúolos é o armazenamento de nutrientes como aminoácidos, açúcares e íons. Por exemplo, os vacúolos das frutas cítricas armazenam ácido cítrico. Quando a fruta é espremida e o vacúolo é rompido e produz o suco. Há vacúolos que armazenam aminoácidos e proteínas. Outros acumulam moléculas tóxicas para se protegerem dos predadores, como, por exemplo, a nicotina do fumo. Também acumulam pigmentos, como antocianinas que conferem cor para as pétalas de flores, frutos e folhas. Veja ao lado células da epiderme de Tradescantia cujos vacúolos armazenam antocianina na cor rósea.
Como os demais constituintes celulares não são corados e os vacúolos ocupam a maior parte do volume celular, a cor predominante é da antocianina armazenada nos vacúolos.
Atribuição: Mnolf. Acesse AQUI a imagem original Licença: CC BY-SA 3.0.
VACÚOLOS LÍTICOS
Os vacúolos líticos apresentam enzimas hidrolíticas e podem ser considerados equivalentes aos lisossomos de células animais, embora tenham muitas particularidades dependendo do estágio de desenvolvimento e tipo celular.
Origem dos materiais a serem digeridos
Endocitose – As células vegetais, assim como as animais, realizam a pinocitose internalizando macromoléculas e líquidos extracelulares. As moléculas internalizadas são transportadas, através de vesículas, até os vacúolos líticos onde são degradadas.
Autofagia – Os vacúolos líticos são fundamentais para a autofagia, processo fundamental para a renovação e reciclagem de componentes celulares, bem como para processos de diferenciação celular. Existem dois tipos de autofagia nas células vegetais.
Macroautofagia – Semelhante a autofagia que ocorre em células animais. Este processo inicia-se com o envolvimento porções do citoplasma por membranas especiais formando um vacúolos com dupla membrana denominado autofágico, que se fundem ao vacúolo lítico. Assim, todo o conteúdo do vacúolo autofágico é degradado no interior do vacúolo lítico. A autofagia é essencial e em alguns casos pode ser ativada como durante a diferenciação celular de muitos tecidos.
Microautofagia – A membrana do tonoplasto se invagina para dentro do vacúolo formando uma vesícula que, após se desprender, entra no interior do vacúolo onde á digerida.
Quer saber mais detalhes sobre a autofagia? Acesse Endocitose e Digestão Celular.
Veja na figura abaixo uma representação da macroautofagia e da microautofagia.
OS VACÚOLOS PARTICIPAM DA OSMOREGULAÇÃO CELULAR
O vacúolo é importante como um instrumento de homeostase, permitindo que as células vegetais suportem grandes variações no seu ambiente. Por exemplo, quando o pH do ambiente cai o fluxo de H+ para o citosol é balanceado, pelo menos em parte, por um transporte aumentado de H+ para o interior do vacúolo, que tende a manter o pH do citosol constante.
OS VACÚOLOS E A PRESSÃO DE TURGOR
A pressão de turgor consiste na pressão interna exercida pelos fluídos que empurram a membrana plasmática contra a parede celular, distendendo-a. Este fenômeno não é visto em células animais que, por não possuírem parede celular, acabariam se rompendo (lise celular). O fluxo osmótico faz a água entrar na célula aumentando o tamanho dos vacúolos que a armazenam, aumentando também o volume interno e empurrando a parede celular. Veja a imagem abaixo!
Esse processo também é muito útil em algumas espécies, como a “Não me toque” ou “dormideira” (Mimosa pudica), que ao ser tocada murcha suas folhas imediatamente. Este mecanismo de defesa faz com a planta movimente e afaste possíveis predadores. Observe ao lado a dormideira em ação!
Atribuição – Hrushikesh. Domínio público. Fonte – ttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mimosa_Pudica.gif
Os vacúolos de fungos
Os fungos apresentam vacúolos com características semelhantes às dos vegetais: além de suas funções líticas, desempenham uma variedade de funções como o armazenamento (aminoácidos básicos, polifosfatos, pequenas moléculas, cálcio e íons), osmorregulação e controle do pH intracelular. Observe ao lado um conídio (esporo assexuado) de Colletotrichum acutatum, um fungo fitopatogênico, que exibe dois grandes vacúolos no citoplasma. Acima observa-se o vacúolo corado com laranja de acridina (vermelho) e o núcleo (verde). Abaixo a mesma célula observada através de outro tipo microscopia que permite vê-la sem a fluorescência.
Os vacúolos contráteis de protozoários
Em alguns seres eucariontes unicelulares como protozoários de água doce, a água tende a entrar por osmose, pois o meio intracelular é hipertônico (mais concentrado em solutos) em relação ao meio externo. Portanto, entra água e a célula poderia inchar e romper. Por que isso não acontece? Porque a água do citoplasma é transportada para o vacúolo contrátil. Assim, o excesso de água é retirado do citoplasma e o volume vacuolar se expande. Veja na ilustração abaixo que o vacúolo contrátil é formado por uma vesícula esférica, circundado de pequenas vesículas ou túbulos denominados espongioma. O espongioma coleta o excesso de líquidos, que é transferido ao vacúolo contrátil. Uma vez cheio de líquidos, o vacúolo contrátil se funde em um sítio específico da membrana plasmática formado por uma depressão de ~1um, em um processo de exocitose. Assim, lança o seu conteúdo no meio extracelular. Embora esse sítio da membrana não seja poro no sentido de “furo”, mas uma depressão na qual ocorre a exocitose. Esse local é historicamente chamada de poro.
Acesse AQUI a figura original do paramécio.
Observe no vídeo ao lado um vacúolo contrátil no paramécio, uma espécie de protozoário.
Fonte – Canal do YouTube MickroMackro
Licenças e agradecimentos – Acesse AQUI!
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