¿Cuál es la función de la vacuola contráctil en los protozoos? Qué es realmente la vacuola contráctil? Lee más sobre ello!
¿Qué es realmente la vacuola contráctil?
La vacuola contráctil es una estructura subcelular u orgánulo que se observa en el interior de la célula protozoaria. Es un orgánulo celular único, claro, transparente, redondeado y pulsátil.
Anteriormente se denominaba vacuola pulsátil o pulsante. Está llena de líquido acuoso y permanece encerrada por una membrana unitaria mientras está flotando en el citoplasma.
Como su nombre indica, es una vacuola que se contrae y expulsa agua fuera de la célula. Muestra expansión y contracción periódicas.
La expansión de la vacuola contráctil lleva a la acumulación de agua dentro del orgánulo, y la contracción de la vacuola lleva a la expulsión de agua fuera de la vacuola contráctil.
La vacuola contráctil es el riñón de los protozoos unicelulares. Presenta el movimiento rítmico de sístole y diástole.
Un ciclo de sístole y diástole dura varios segundos, dependiendo de la especie y de la osmolaridad del medio.
La etapa en la que el agua fluye hacia la vacuola contráctil se llama diástole. Y, la contracción de la vacuola contráctil y la expulsión del agua fuera de la célula se llama sístole.
En algunos protozoos como la Amoeba proteus, sólo hay una vacuola contráctil en cada individuo. En otros protozoos como Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia, y Chlamydomonas reinhardtii hay dos vacuolas contráctiles, y en Amoeba gigante, como Chaos carolinensis, hay muchas.
Dependiendo del tipo de especie, la vacuola puede permanecer en una posición fija estando unida al endoplasma, o puede circular dentro de la célula manteniendo estrechas interacciones con el endoplasma.
La microscopía electrónica de las vacuolas contráctiles en Paramecium ha revelado algunos de los túbulos del retículo endoplásmico, túbulos nefridiales, canales alimentadores, vacuolas accesorias, y de la vacuola contráctil principal. Todo ello ayuda al buen funcionamiento de la vacuola contráctil.
La evacuación regular de agua sugiere una comparación con los riñones de animales más complicados, y de hecho, muchos trabajadores han atribuido a las vacuolas contráctiles el poder de excreción o de osmorregulación. Otros han sugerido que desempeñan una función respiratoria.
La formación y el crecimiento (o «diástole») de las vacuolas contráctiles pueden ir acompañados de importantes procesos de secreción, aunque no hay pruebas directas de lo que se disuelve en el líquido vacuolar.
¿Cuál es la función de la vacuola contráctil? (Explicado en detalle)
La función principal de la Vacuola Contráctil es mantener la tarea de osmorregulación y eliminación de residuos de agua fuera de la célula. Ayuda a regular la concentración de agua en el interior de la célula.
Lo hace mediante el mantenimiento adecuado de la presión osmótica constante en los fluidos de un organismo mediante el control de las concentraciones de agua y sal de una manera bien equilibrada para que la célula no se rompa debido a la citolisis.
En palabras sencillas, la función significativa de la vacuola contráctil es bombear agua fuera de la célula a través de un proceso llamado osmorregulación, que es en realidad la regulación de la presión osmótica.
Los desechos como el amoníaco pueden ser excretados a través de las vacuolas. El agua y las otras sales también se eliminan a través de estas vacuolas sólo para mantener el equilibrio osmótico.
Las especies que poseen una vacuola contráctil suelen utilizar siempre el orgánulo, incluso en entornos muy hipertónicos (alta concentración de solutos), ya que la célula tiende a ajustar su citoplasma para volverse aún más hiperosmótica que el entorno. Todo gracias a la Vacuola Contráctil.
En ambientes acuáticos, la concentración de solutos es hipotónica, menor fuera que dentro de la célula. En estas condiciones, la ósmosis hace que se acumule agua en la célula procedente del medio externo.
La vacuola contráctil actúa como parte de un mecanismo de protección que evita que la célula absorba demasiada agua y se rompa por una presión interna excesiva.
La vacuola contráctil actúa simplemente como la bomba de agua. Pueden acumular agua lentamente durante la diástole, y pueden expulsar periódicamente el líquido rápidamente al medio durante la sístole.
Según Patel y Docampo, 2010 como se estudió en D. discoideum, las vacuolas contráctiles se consideran almacenes de calcio ácido y se ha propuesto que están implicadas en la secreción y señalización de Ca2 +.
Además, según Sriskanthadevan, 2009 se informa que el CV de Dictyostelium contiene una molécula de adhesión celular sensible al Ca2 + DdDAD-1. Esta molécula se sintetiza en ribosomas libres y se transporta a la CV para su inserción en la membrana plasmática.
¿Cómo es la vacuola contráctil?
Si se observa un protozoo como Ameoaba, Paramecium, etc. bajo un microscopio, la Vacuola Contráctil simplemente parece un orgánulo celular transparente, espacioso, redondeado, con membrana y lleno de agua dentro de la célula.
Si sigue mirando la vacuola contráctil observará las fases rítmicas de recogida de agua (expansión) y expulsión de agua (contracción) después de cada varios segundos, dependiendo de la especie y de la osmolaridad ambiental.
En Paramecium se observa una vacuola contráctil muy compleja y avanzada en comparación con otros protozoos.
También se encuentran varios túbulos, y canales junto con vacuolas accesorias todo ello en la vacuola contráctil que en conjunto mantiene la osmorregulación.
En otras especies de protozoos como la Tokophrya, como en Suctoria y Ciliata en general, la vacuola contráctil tiene un canal permanente que la conecta con el exterior. El canal parece tener una estructura muy elaborada y está compuesto por un poro, un canal y un túbulo estrecho situado en una papila que sobresale bien en la cavidad de la vacuola contráctil.
Dependiendo de la especie puede haber sólo una, o dos, o muchas vacuolas contráctiles en la célula. El número de vacuolas presentes en el interior de la célula está directamente influenciado por el entorno de agua dulce.
La vacuola contráctil tiene un poro o canal que la conecta con el mundo exterior para expulsar el exceso de agua y desechos fuera de la célula.
La vacuola contráctil no se puede ver en los organismos multicelulares, excepto en algunas células sanguíneas de la rana, el conejillo de indias y el hombre, como se ha descubierto recientemente. Sin embargo, sigue existiendo en el estadio unicelular de varios hongos multicelulares y en varios tipos de células de las esponjas, incluyendo amebocitos, pinacocitos y coanocitos.
La Vacuola Contráctil permanece fija o en movimiento en el citoplasma mientras está en estrecha asociación con el endoplasma. En un sentido amplio, las morfologías y comportamientos de la VC difieren entre varios organismos.
¿Qué pasaría si la vacuola contráctil dejara de funcionar?
Una vacuola contráctil (CV) es un orgánulo osmorregulador unido a la membrana de las amebas de agua dulce y del suelo y de otros protozoos que segrega el exceso de agua citosólica adquirida osmóticamente y la expulsa al exterior de la célula para que la osmolaridad citosólica se mantenga constante bajo una determinada condición osmótica.
Para los protozoos de agua dulce y acuáticos, es imprescindible que eviten que su célula tenga un exceso de agua en el citoplasma, o de lo contrario la célula estallará o se romperá debido a la citolisis.
En entornos de agua dulce, la concentración de solutos en el interior de la célula es mayor que en el exterior. En estas condiciones, el agua fluye desde el entorno hacia la célula por ósmosis.
Por eso, cuando los protozoos están presentes en el agua, el agua circundante del entorno siempre fluye hacia el citoplasma de la célula a través de los poros de la membrana. Luego el agua se traslada desde el citoplasma a la vacuola contráctil para su expulsión si se produce la entrada de agua en exceso.
La vacuola contráctil ayuda a la célula a almacenar esos excesos de agua en ambientes muy hipertónicos (alta concentración de solutos) para que la célula pueda ajustar su citoplasma para que sea aún más hiperosmótico que el entorno.
En cambio, en el caso de que la célula se encuentre en ambientes hiperosmóticos, se expulsará menos agua y el ciclo de contracción de la CV será más largo.
Así pues, está bien aclarado que la vacuola contráctil es el orgánulo que protege a la célula contra la expansión y explosión celular por exceso de agua en el citoplasma. Lo protege expulsando el exceso de agua de la célula mediante su contracción.
Y así, si la vacuola contráctil deja de funcionar la célula explotaría y se rompería provocando la muerte del protozoo.
¿En qué protozoos se ve la vacuola contráctil?
La vacuola contráctil está presente en muchos protozoos. Algunos de los protozoos más conocidos que tienen VC son la Ameba, el Paramecium, la Euglena, la Chlamydomonas, el Caos, etc.
En la Ameba, una única vacuola contráctil está presente en el extremo posterior del endoplasma. Esta redondeada, y llena de un líquido acuoso estando encerrada por una membrana. Alrededor de la VC se encuentran varias vacuolas alimenticias y mitocondrias.
En el Paramecium, hay 2 VC en la célula que están posicionadas de forma fija en el endoplasma. Una vacuola se encuentra cerca de cada extremo del cuerpo, cerca de la superficie dorsal. En cada CV se encuentran canales radiales que se extienden en el citoplasma junto con varias vacuolas accesorias, canales y túbulos.
En Euglena, el CV está situado en una densa zona osmorreguladora estando rodeado por varias vacuolas accesorias, que probablemente se fusionan para formar una gran vacuola. El CV descarga el agua a través del depósito, la citofaringe y el citostoma.
En Chlamydomonas, dos vacuolas contráctiles están situadas cerca del extremo delantero de la célula, es decir, cerca de las bases de los flagelos. Las vacuolas contráctiles más pequeñas conocidas pertenecen a Chlamydomonas, con un diámetro de 1,5 µm.
En Chaos, que pertenece al género de las amebas gigantes, hay múltiples vacuolas contráctiles, es decir, 2 o más de 2. En Chaos carolinensis, hay más de 2 CVs para mantener la gran presión osmótica de la célula gigante.
¿Cuál es la diferencia entre la vacuola contráctil y la vacuola alimentaria?
La diferencia clave entre las vacuolas alimentarias y las vacuolas contráctiles está en su función. Las vacuolas alimentarias están implicadas en la digestión mientras que las vacuolas contráctiles están implicadas en la osmorregulación.
Ambas contienen líquido acuoso. Las vacuolas contráctiles contendrán el exceso de agua citoplasmática junto con diversos desechos que serán expulsados.
En cambio, las vacuolas alimentarias contendrán agua junto con las diversas enzimas digestivas. Durante el proceso de digestión, la reacción dentro de la vacuola alimentaria es primero ácida y luego alcalina.
Las vacuolas alimentarias son pequeños sacos que se distribuyen en el citoplasma celular de protistas, plantas, hongos y en algunos animales.
En cambio, las vacuolas contráctiles están presentes sobre todo en los protozoos acuáticos y participan en la osmorregulación de la célula.
Sin la presencia de vacuolas alimentarias, el organismo no puede digerir los alimentos y por lo tanto no puede adquirir energía para sus actividades diarias.
Y, sin vacuolas contráctiles, no habrá osmorregulación de la célula y por lo tanto las células pueden estallar y romperse cuando están en el agua.
La endocitosis es el método que forma las vacuolas alimentarias. Mientras que la contracción y relajación de la vacuola para empujar el agua fuera de la célula es el método que forma las vacuolas contráctiles.