Vacuoli e lisosomi: 5 fatti che dovresti sapere

Vacuoli e lisosomi sono organelli di una cellula legati alla membrana che possiedono varietà di enzimi con l'aiuto dei quali degradano diverse biomolecole.

Generalmente, vacuoli si trovano esclusivamente nelle cellule di piante e funghi. Anche alcune cellule protiste, animali e batteriche possiedono vacuoli. Lisosomi, d'altra parte, si trovano generalmente nelle cellule animali ma si possono trovare anche in alcune cellule vegetali.

Poiché entrambi questi organelli svolgono funzioni simili, di solito non sono presenti in una cellula contemporaneamente. Discutiamo come e perché sono simili e diversi l'uno dall'altro insieme ad alcune delle sue funzioni.

Funzioni dei vacuoli e dei lisosomi

Sia i vacuoli che i lisosomi svolgono diverse funzioni in una cellula e hanno molto in comune. Discutiamolo in dettaglio.

Vacuoli e lisosomi possiedono entrambi una varietà di idrolasi. Quindi, la loro funzione di base è quella di digerire e scomporre in modo diverso biomolecole alle loro strutture di base. Oltre a ciò, questi organelli svolgono anche diverse funzioni.

Principali funzioni dei vacuoli

I vacuoli sono organelli racchiusi all'interno di un tonoplasto che occupano quasi il 90% delle cellule vegetali in volume. Discutiamo in dettaglio le funzioni dei vacuoli.

• Pressione del turgore: i vacuoli accumulano molti sali organici e inorganici per mantenere il turgore cellulare. L'elevata concentrazione di sale all'interno dei vacuoli provoca l'endosmosi delle molecole d'acqua all'interno dei vacuoli. Ciò fa sì che il tonoplasto si allunghi e prema il contenuto della cellula contro il muro della chiamata. La pressione del turgore è necessaria per le piante non legnose o parti delle piante per la rigidità.
• Stoccaggio: I vacuoli fungono da depositi per diverse biomolecole come proteine, metaboliti secondari e prodotti di scarto metabolici rilasciati dalle cellule. Diversi pigmenti idrosolubili come antociani e betanina insieme a diversi prodotti secondari sono sequestrati nei vacuoli.
• Riciclaggio durante la senescenza: il vacuolo possiede diversi enzimi idrolitici che possono degradare diverse biomolecole presenti nelle cellule e anche componenti cellulari come la cellula organelli. La degradazione di questi materiali rilascia biomolecole semplici e precursori che possono essere riutilizzate dalla pianta dopo la morte di una cellula.
• Smaltimento dei rifiuti: i vacuoli fungono anche da magazzino per prodotti di scarto o composti xenobiotici che non vengono metabolizzati dalle cellule come metalli pesanti, fertilizzanti, pesticidi, erbicidi e insetticidi.  
• Difesa: i vacuoli immagazzinano diversi metaboliti secondari che possono rivelarsi tossici per erbivori, agenti patogeni, parassiti e per la pianta stessa. Un esempio è la conservazione dei cristalli di ossalato di calcio nei vacuoli della pianta Dieffenbachia. Il contatto con la linfa cellulare di questa pianta può portare ad effetti indesiderati.
• Vacuoli contrattili: sono vacuoli specializzati responsabili dell'osmoregolazione nelle cellule. Pompano fuori acqua o fluidi contenenti un'alta concentrazione di ioni potassio e sodio, dalle cellule dei protisti d'acqua dolce che non possiedono una parete cellulare. Un esempio sono i vacuoli contrattili presenti nelle specie Chlamydomonas di acqua dolce.

Principali funzioni di lisosomi

Simili ai vacuoli, i lisosomi sono organelli legati alla membrana che possiedono una serie di enzimi. Parliamo delle loro funzioni in dettaglio.

• Digestione degli alimenti: i lisosomi contengono diversi enzimi che possono aiutare una cellula a digerire proteine, acidi nucleici, polisaccaridi e lipidi assorbiti dai processi endocitici, autofagici e fagocitici secretori.
• Riciclaggio: dopo la degradazione dei fagolisosomi, degli autofagosomi e delle macromolecole endocitate, i prodotti risultanti vengono trasportati nel citoplasma. Questi prodotti vengono quindi convertiti in costituenti di base delle biomolecole per il riutilizzo da parte della cellula.
• Fagocitosi: cellule specializzate come i macrofagi inglobano detriti cellulari, microbi e altri materiali antigenici che devono essere eliminati dal corpo. Questi formano un fagosoma che poi si fonde con i lisosomi per formare fagolisosomi. Gli enzimi lisosomiali degradano quindi queste particelle.
• Lisosomi secretori: presenti in tipi cellulari specifici come cellule emopoietiche, macrofagi, microglia e melanociti, i lisosomi secretori sono coinvolti nella pigmentazione, nella coagulazione, nella riparazione delle ferite e nelle funzioni immunologiche.
• Autofagia: è un processo di morte cellulare regolato in cui i componenti citoplasmatici vengono degradati dai lisosomi. Si verifica in risposta a stress o segnali. Il primo passaggio prevede la formazione dell'autofagosoma mediante l'inghiottimento degli organelli cellulari. Questo poi si fonde con il lisosoma per la degradazione dei componenti cellulari.
• Riparazione e guarigione delle ferite: la membrana cellulare consente l'afflusso di ioni calcio dall'esterno della membrana cellulare, dopo essere stata ferita. L'elevata concentrazione di ioni calcio innesca la risposta alla morte cellulare. Per prevenire la morte della cellula, i lisosomi si fondono con la membrana plasmatica e rilasciano i loro componenti nella matrice extracellulare.

Somiglianze tra vacuoli e lisosomi

Vacuoli e lisosomi sono molto simili tra loro in termini di funzioni. Discutiamo di più su questo.

Differenze tra vacuoli e lisosomi

Sebbene vacuoli e lisosomi siano molto simili tra loro, presentano una buona dose di differenze. Discutiamo di queste differenze.

I vacuoli e i lisosomi sono uguali

Sebbene vacuoli e lisosomi condividano alcune proprietà e abbiano funzioni simili, sono organelli diversi.

Vacuoli e lisosomi sono la stessa cosa in base alle loro funzioni molto simili. Inoltre, entrambi questi organelli di solito non sono presenti in una cellula contemporaneamente. Quindi, si può dire che si assumano le funzioni l'uno dell'altro.

Conclusione

Sebbene i lisosomi e i vacuoli presentino alcune differenze strutturali, fondamentalmente svolgono un insieme simile di funzioni in una cellula.

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