il vacuolo - Docenti.unina
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IL VACUOLO Il vacuolo • Presente nelle cellule differenziate • Contiene il succo vacuolare • Delimitato da una membrana: il tonoplasto Il vacuolo Ha origine da una particolare zona del reticolo endoplasmatico detta GERL (G= Golgi – ER= Reticolo Endoplasmatico – L= Lisosoma) che corrisponde al reticolo trans di Golgi, cioè all’insieme delle vescicole della faccia di maturazione dei dittiosomi e di un reticolo di cisterne tubuliformi. GERL fusione PROVACUOLO (tubulare) fusione VESCICOLA CON CITOPLASMA lisi enzimatica VACUOLO Il vacuolo Fusione di piccoli vacuoli Fusione di vescicole dell’app. di Golgi e del reticolo endoplasmatico Il vacuolo Tonoplasto • Membrana che delimita il vacuolo • Formata da un doppio strato lipidico e da proteine • La composizione chimica è diversa tra la superficie interna (vacuolare) e quella esterna (citoplasmatica) La superficie esterna è più ricca di proteine. • Sono presenti proteine carriers, pompe protoniche, proteine canali ed enzimi • Gli strati lipidici differiscono da quelli delle altre membrane cellulari: non predominani fosfolipidi, ma i glicolipidi Il vacuolo Succo vacuolare Può presentarsi in forma liquida o colloidale Il componente più abbondante è l’acqua Sono in soluzione: • Ioni inorganici ed acidi organici: regolazione del pH • Carboidrati: riserva energetica • Aminoacidi: riserva • Enzimi idrolitici: idrolisi delle sostanze di riserva • Glucosidi: neutralizzazione di sostanze tossiche • Glucosinolati: nell’interazione insetti-pianta; attività antibatterica ed antifungina • Alcaloidi: regolatori dello sviluppo della pianta? • Pigmenti: colorazioni per azione vessillare • Tannini: protezione contro l’attacco di microrganismi • Terpeni: odori attraenti o repellenti per gli insetti Presenti, a volte, anche inclusi solidi (cristalli diossalato di calcio e di silice) Il vacuolo Funzioni • Omeostasi: mantenimento delle concentrazioni ottimali di ioni e metaboliti nel citoplasma • Lisi di organelli citoplasmatici • Ruolo attivo nel metabolismo (sintesi e idrolisi di diverse molecole) • Mantenimento della rigidità cellulare Il vacuolo Trasporto passivo • Il trasporto passivo: diffusione di sostanze attraverso la membrana senza dispendio di energia • Diffusione – tendenza delle molecole di ogni sostanza a diffondersi in tutto lo spazio disponibile Molecole di soluto Membrana Il vacuolo • Diffusione di due sostanze attraverso una membrana Lo scambio arriva all'equilibrio quando la concentrazioni delle due sostanze è uguale dai due lati della membrana Il vacuolo – L’osmosi è il movimento dell’acqua attraverso una membrana; viene influenzata dal gradiente di concentrazione dei soluti Bassa concentrazione di soluto Uguale concentrazione di soluto Alta concentrazione di soluto Membrana semipermeabile Osmosi Il vacuolo Tonicità - È determinata dalla concentrazione extracellulare dei soluti non permeanti rispetto a quella dei soluti nel liquido intracellulare. - È, quindi, la capacità di una soluzione di causare l’ingresso o l’uscita d’acqua da una cellula - Ha un grande impatto sulle cellule senza parete Il vacuolo • Se una soluzione è isotonica – La concentrazione dei soluti è la stessa tra l’esterno e l’interno della cellula – Non vi è un movimento netto di acqua Cellula Esterno Cellula Esterno Il vacuolo • Se una soluzione è ipertonica • La concentrazione dei soluti extracellulari è maggiore di quella intracellulare • L’acqua esce nella cellula Cellula Esterno Cellula Esterno Il vacuolo • Se una soluzione è ipotonica • La concentrazione dei soluti extracellulari è minore di quella intracellulare • L’acqua entra dalla cellula Cellula Esterno Cellula Esterno Il vacuolo • Gli animali e altri organismi senza parete di solito vivono in ambienti isotonici; per vivere immersi in ambienti ipertonici o ipotonici devono avere particolari adattamenti – Solo pochi animali acquatici possono vivere sia nei fiumi che nel mare Comportamento di un globulo rosso Soluzione ipotonica H 2O Soluzione isotonica H 2O H2O Soluzione ipertonica H 2O H2O Il vacuolo • Bilancio idrico nelle cellule con parete In soluzione ipotonica H2O Turgida (situazione normale) In soluzione isotonica In soluzione ipertonica H 2O H 2O Flaccida H 2O Plasmolizzata Helodea canadensis Michx. Il vacuolo Cellule di Helodea canadensis Michx. in soluz. ipotonica l’acqua si sposta dal mezzo esterno alle cellule + l’acqua entra nelle cellule - concentrazione soluti Il vacuolo Cellule di Helodea canadensis Michx. in soluz. ipertonica l’acqua si sposta dalle cellule al mezzo esterno - Le cellule perdono acqua + concentrazione soluti Cellule di Helodea canadensis Michx. immerse in una soluzione ipotonica Cellule di Helodea canadensis Michx. immerse in una soluzione ipertonica Il vacuolo La parete rigida e la presenza del vacuolo determinano la rigidità strutturale di un vegetale • Se le cellule di una pianta sono turgide – Si trovano in una soluzione ipotonica – Sono molto rigide, lo stato normale in molte piante • Se le cellule di una pianta non sono turgide – Si trovano in un ambiente isotonico o ipertonico
