FUNZIONI DEL VACUOLO
1.
Ruolo osmotico
a) supporto meccanico
b) forza motrice per la distensione cellulare
c) funzione stomatica
2.
3.
4.
5.
6.
Limitazione della massa citoplasmatica
pH e omeostasi
Riserva
Funzioni digestive
Difesa da patogeni microbici e da erbivori
COMPOSIZIONE CHIMICA DEL SUCCO
VACUOLARE
•
•
•
•
ACQUA
IONI INORGANICI
ACIDI ORGANICI
CARBOIDRATI: MONOSACCARIDI
DISACCARIDI
POLISACCARIDI
• AMINOACIDI
• ENZIMI IDROLITICI
• METABOLITI SECONDARI
Vacuolo: ruolo nella crescita per distensione
La crescita per distensione è
dovuta all’espansione del vacuolo
L’osmosi e il vacuolo
•
E’ una diffusione di acqua attraverso una membrana selettivamente
permeabile, con l’osmosi non si raggiunge MAI la parità di concentrazione
fra interno ed esterno, a differenza della diffusione
• Se l’ambiente esterno è IPOTONICO l’acqua entra nel citosol e nel vacuolo
ed il volume cellulare aumenta, ma solo fino ad un certo punto:la parete
eserciterà una CONTROPRESSIONE che ricaccerà l’acqua fuori.
Risultato???
TURGORE CELLULARE (= migliore condizione di vita per la cellula vegetale)
Ψ osm = pressione osmotica (π= nRT dove n= numero di moli per litro di soluzione
acquosa) (dipende dalla concentrazione del soluto nel vacuolo)
Ψpar = forza meccanica della parete cellulare
Il potenziale idrico di una cellula turgida è NULLO, perchè?
Ψcell= Ψosm + Ψpar (somma algebrica) = 0 (le due Ψ si equivalgono, ma hanno segno
opposto)
dove:
π = pressione osmotica (atm);
V = volume della soluzione (L)
n = numero di moli del soluto (mol)
R = costante universale dei gas = 0,0821 (L·atm) / (mol·K)
T = temperatura (K)
• Per il mantenimento della pressione di
turgore nelle cellule in espansione i
soluti devono essere attivamente
trasportati dentro i vacuoli
Quando la soluzione esterna è isotonica c’è un
equilibrio dinamico esterno/interno, con nessun
spostamento netto di acqua
• Quando la soluzione esterna è ipertonica,
la cellula perde acqua e diminuisce di
volume (fenomeno della PLASMOLISI)
La cellula appassisce ed ha SETE
Ψpar=0, quindi Ψcell= Ψosm
• I vacuoli nascono da processi di
differenziamento da altri sistemi
membranosi
Carboidrati
Nei parenchimi di riserva dei frutti, nella radice,
nel fusto
Glucosio
Saccarosio
Fruttani e mannani
Mucillaggini
Importanti perché:
Legano le molecole di acqua
Abbassano il punto di congelamento
Abbassano il potenziale osmotico richiamando
acqua nel vacuolo
Molte cellule vegetali contengono,
almeno durante alcuni stadi di
sviluppo, due tipi di vacuoli
funzionalmente distinti.
Vacuolo come compartimento litico
• Svolge la funzione idrolitica esplicata dai lisosomi nelle
cellule animali
• Coinvolto nel turnover di quasi tutti i componenti
cellulari (ricambio e recupero)
• La presenza di enzimi come le RNAasi è
importante anche come difesa contro funghi e
patogeni
• Fra gli altri vi sono glucanasi e chitinasi
Vacuolo – alcaloidi
Pigmenti
una numerosa classe di fenoli naturali
•Sono responsabili del colore di fiori e frutti e
svolgono una funzione vessillare.
•Possono riflettere la luce ultravioletta e visibile
prevenendo danni all’apparato fotosintetico
Terpeni
Costituiti da unità isopreniche cioè da 5 o multipli
di 5 unità di carbonio
Generalmente liposolubili ed incolori. Quelli a più basso
P.M. sono volatili e notevolmente odorosi. Principali
costituenti degli olii essenziali ed accumulati nei
vacuoli di fiori, frutti, foglie, fusti, rizomi e semi
profumati.
Ruolo importante nell’ attrarre insetti impollinatori
Tannini
Polimeri fenolici solubili in acqua.
Grande variabilità strutturale, P.M. varia da 500 a 3000 Da.
Posseggono proprietà tipiche dei fenoli ed hanno la capacità
di far precipitare le proteine.
Hanno una colorazione marrone-nerastra, vengono
facilmente ossidati.
Svolgono un ruolo di protezione contro l’ attacco di
microrganismi
