Les vacuoles sont un type de structure cellulaire microscopique appelée organite. Les cellules végétales et animales peuvent contenir des vacuoles, mais les vacuoles sont beaucoup plus répandues dans les cellules végétales. Ils sont également beaucoup plus gros dans les cellules végétales et occupent souvent beaucoup d'espace à l'intérieur de la cellule.
Les cellules animales n'ont pas toujours de vacuole, et la plupart n'ont jamais de grande vacuole, car cela causerait des dommages à la cellule et perturberait le fonctionnement du reste de la cellule. Les cellules animales peuvent à la place avoir plusieurs très petites vacuoles.
Les vacuoles ont de multiples fonctions dans les deux types cellulaires, mais elles jouent un rôle particulièrement important pour les plantes.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La vacuole est un type d'organite présent dans les cellules eucaryotes. C'est un sac entouré d'une seule membrane appelée tonoplaste. Les vacuoles remplissent de nombreuses fonctions, selon les besoins de la cellule.
Dans les cellules animales, ils sont petits et transportent généralement des matériaux dans et hors de la cellule. Dans les cellules végétales, les vacuoles utilisent l'osmose pour absorber l'eau et gonfler jusqu'à créer une pression interne contre la paroi cellulaire. Cela assure la stabilité et le soutien des cellules.
La structure de la vacuole
Une vacuole est une sorte d'organite appelée vésicule. Ce qui différencie les vacuoles des autres types de vésicules, c'est leur taille relative et leur longévité. La vacuole est un sac entouré d'une seule membrane appelée tonoplaste.
Cette membrane de vacuole ressemble structurellement à la membranes plasmiques qui entourent chaque cellule. La membrane cellulaire régule constamment ce qui entre et sort de la cellule et ce qui doit rester à l'extérieur ou à l'intérieur; il utilise des pompes à protéines pour pousser la matière à l'intérieur ou à l'extérieur, et des canaux protéiques pour autoriser ou bloquer les entrées ou les sorties de matière.
Comme la membrane plasmique d'une cellule, le tonoplaste régule également l'entrée et la sortie des molécules et des microbes avec des pompes à protéines et des canaux protéiques. Cependant, le tonoplaste ne régule pas les entrées et les sorties des cellules, mais agit plutôt comme le gardien des types de matière autorisés à passer vers et depuis les vacuoles.
Les vacuoles ont la capacité de changer leur fonction pour répondre aux besoins de la cellule. Pour ce faire, leur principale stratégie est de changer leur taille ou leur forme. Par exemple, les cellules végétales ont souvent une grande vacuole qui occupe une partie importante de l'espace à l'intérieur de la cellule car la vacuole stocke de l'eau. La vacuole centrale dans les cellules végétales occupe fréquemment de 30 à 90 pour cent de la surface à l'intérieur d'une cellule. Cette quantité change au fur et à mesure que les besoins de stockage et de support de l'usine changent.
Le rôle de la vacuole dans les cellules eucaryotes
eucaryote cellules comprennent toutes les cellules qui ont un noyau et d'autres organites liés à la membrane. Les cellules eucaryotes s'engagent dans la division cellulaire par les processus de mitose et de méiose. Par contre, procaryote les cellules sont généralement des organismes unicellulaires dépourvus d'organites liés à la membrane et qui se reproduisent de manière asexuée par fission binaire. Toutes les cellules animales et végétales sont des cellules eucaryotes.
Il existe un grand nombre d'espèces végétales et animales. De plus, pour chaque plante ou animal, il existe généralement un certain nombre de systèmes organiques et d'organes différents, chacun avec ses propres types de cellules.
Les besoins particuliers d'une cellule pour la vacuole très adaptable dépendent du travail de cette cellule et des conditions environnementales dans le corps végétal ou animal à un moment donné. Certaines de ces fonctions vacuoles comprennent :
- Stockage de l'eau
- Fournir une barrière pour les substances qui doivent être séparées du reste de la cellule
- Retirer, détruire ou stocker des substances toxiques ou des déchets pour protéger le reste de la cellule
- Éliminer les protéines mal repliées de la cellule
Le rôle de la vacuole dans les cellules végétales
Les plantes utilisent les vacuoles différemment des animaux ou d'autres organismes. Les fonctions uniques des vacuoles dans les cellules végétales aident les plantes à faire beaucoup de choses, comme croître vers le haut sur des tiges, s'étendent vers la lumière du soleil et en tirent de l'énergie, et se protègent des prédateurs et sécheresses.
Les cellules végétales contiennent généralement une grande vacuole qui remplit plus d'espace dans la cellule que tout autre organite. La vacuole des cellules végétales est constituée du tonoplaste, qui forme un sac autour d'un fluide appelé sève cellulaire. La sève cellulaire contient de l'eau et un certain nombre d'autres substances. Ceux-ci peuvent inclure :
- Sels
- Enzymes
- Sucres et autres glucides
- Lipides
- Ions
La sève cellulaire peut également contenir des toxines que la vacuole a aidé à éliminer du reste de la cellule. Ces toxines peuvent fonctionner comme un mécanisme d'autodéfense pour certaines plantes contre les herbivores.
La concentration d'ions dans la sève cellulaire est un outil utile pour faire entrer et sortir l'eau de la vacuole par osmose. Si la concentration en ions est plus élevée dans la vacuole, l'eau se déplace à travers le tonoplaste dans la vacuole. Si la concentration en ions est plus élevée dans le cytoplasme à l'extérieur de la vacuole, l'eau sort de la vacuole. La vacuole s'agrandit ou se rétrécit au fur et à mesure que l'eau y pénètre ou en sort.
Le processus d'osmose pour gérer la taille de la vacuole entraîne une quantité souhaitable de pression interne sur la paroi cellulaire. Ceci est connu comme pression de turgescence, et il stabilise la cellule et augmente la structure de la plante. L'augmentation de la pression de turgescence de la vacuole peut également aider à stabiliser la cellule pendant les périodes de croissance cellulaire. La grande vacuole sert également à maintenir la structure cellulaire, en encombrant d'autres organites dans leurs emplacements optimaux au sein de la cellule.
Le rôle de la vacuole dans les cellules animales
Alors que les vacuoles végétales sont facilement identifiables en raison de la grande quantité d'espace qu'elles occupent à l'intérieur de la cellule, les cellules animales ne bénéficieraient pas d'une grande vacuole centrale. Cela est particulièrement vrai parce que les cellules animales n'ont pas de paroi cellulaire pour fournir une contre-pression à la pression de turgescence d'une grande vacuole, et les cellules animales finiraient par éclater. Les cellules animales peuvent n'avoir aucune vacuole, ou elles peuvent avoir plusieurs vacuoles, selon la fonction et les besoins de la cellule.
Au lieu de fonctionner comme des éléments structurels, les vacuoles dans les cellules animales sont petites et passent la plupart de leur temps à assurer le transport vers et hors de la cellule pour divers matériaux organiques. Les vacuoles fournissent deux types de transport: exocytose et endocytose.
Exocytose est la méthode par laquelle les vacuoles déplacent les matériaux hors de la cellule. Ces matériaux sont souvent des matériaux indésirables tels que des déchets ou des molécules destinées à d'autres cellules ou au liquide extracellulaire. Au cours de l'exocytose, les vacuoles préparent certaines molécules à libérer des signaux qui seront reçus par d'autres cellules, qui récupéreront ces molécules.
Endocytose est le processus inverse de l'exocytose, dans lequel les vacuoles aident à amener la matière organique dans la cellule animale. Dans le cas de molécules de signalisation qui ont été conditionnées et libérées par la vacuole d'une cellule, une vacuole d'une cellule différente peut recevoir la molécule et l'amener dans la cellule.
L'endocytose est une fonction importante de la vacuole dans les cellules animales car elle contribue à l'immunité contre les maladies contagieuses. Les vacuoles peuvent introduire des bactéries et d'autres microbes dans les cellules tout en gardant le reste de la cellule en sécurité. À l'intérieur de la vacuole, des enzymes agissent pour décomposer les agents pathogènes dangereux.
Les vacuoles protègent également les animaux de la maladie et du danger de la même manière en décomposant les risques d'origine alimentaire et d'autres toxines, la barrière du tonoplaste gardant les molécules incriminées du reste de la cellule.