Сократительные ( пульсирующие) вакуоли служат для осмотической регуляции (прежде всего – у пресноводных простейших), так как в их клетки путем осмоса непрерывно проникает вода из окружающего гипотонического раствора. Эту воду, а также воду, поглощенную путем пиноцитоза, вакуоли осмотически всасывают и затем выводят наружу, периодически сокращаясь с помощью пучков эластических волокон, имеющихся в их мембране. У сложных форм происходят волнообразные сокращения центрального резервуара с выделительной порой, ведущей наружу, и лучеобразно расположенных радиальных каналов.
В эмбриональных клетках растений возникает много небольших вакуолей из пузыревидных расширений ЭР. Увеличиваясь, они сливаются в центральную вакуоль, которая занимает большую часть объема клетки и может быть пронизана тяжами протоплазмы; такая вакуоль лишь редко отсутствует, например во многих железистых клетках. Окружающая ее мембрана – тонопласт – имеет толщину мембраны ЭР (6 нм) в отличие от более толстой, более плотной и менее проницаемой плазмолеммы. Содержимое вакуоли – клеточный сок.
2.
Центральные вакуоли, их цель
Центральная вакуоль служит различным целям:
• как накопительное пространство – для обособления растворимых промежуточных продуктов обмена, например, глюкозы, фруктозы, яблочной и лимонной кислот и аминокислот;
• как место для экскретов – для обособления конечных продуктов обмена, например, некоторых пигментов (красные, фиолетовые и синие антоцианы, желтые флавоны и флавонолы) или токсичных полифенолов, алкалоидов и других вторичных веществ;
• как осмотическое пространство, вакуоль играет главную роль в поглощении воды растительными клетками и в создании осмотически обусловленного тургорного давления, которое растягивает упругую клеточную стену и таким образом придает жесткость неодеревеневшим частям растения;
• как лизосомное пространство для аутофагии, в которое уже при самом образовании вакуолей поступают лизосомные ферменты из пузырьков Гольджи.
3.
Вакуоли в тканях растений
В запасающих тканях растений вместо одной центральной вакуоли часто бывает несколько вакуолей, например, жировые вакуоли с жировой эмульсией или белковые (алейроновые) вакуоли с коллоидными или кристаллоидными белками и часто глобоидами фитина (кальциево-магниевая соль эфира гексафосфорной кислоты и миоинозитола – форма накопления фосфата). Такие вакуоли называются накопительными.
Запасные белки образуются в гранулярном ЭР и через гладкий ЭР попадают в расширенные цистерны, которые становятся белковыми вакуолями. При необходимости расщепления накопленного белка белковые вакуоли превращаются в лизосомы.