Vakuolirakenteita

Vakuolirakenteita ovat solunsisäisiä, kalvoilla rajattuja onteloita, joita esiintyy laajasti eukaryooteissa. Ne ovat ympäröity tonoplastin nimellä tunnetun vakuolikalvon avulla ja niiden sisäinen neste sekä sisältö voivat vaihdella solutyypin mukaan. Vakuolit syntyvät pääasiassa endomembraanisesta liikkuvuudesta ja ne voivat fuusioitua keskenään solun kehityksen aikana, jolloin vakuolien koko ja määrä muuttuvat.

Kasveissa keskuskavoliaalto muodostaa suurimman osan vakuoleista ja täyttää suurimman osan solun tilasta. Keskusvakuolossa tapahtuu osmoregulaatioon ja turgorin ylläpitoon liittyviä toimintoja sekä varastointia: siihen kerääntyvät ioneja, sokereita, aminohappoja sekä pigmenttejä ja sekundaarisia aineita. Eläin- ja sienisoluissa vakuolit ovat usein pienempiä ja voivat toimia varastoina, lytisinä vakuoleina sekä autophagian roolissa.

Rakenne ja koostumus vaihtelevat: vakuolilumen pH on yleisesti hapan ja tonoplastin lähelle sijoittuneet entsyymit voivat osallistua hajotustoimintaan. Joissakin vakuoleissa on hydrolyyttejä, kuten entsyymejä, jotka osallistuvat ravintoaineiden pilkkomiseen ja soluliman jätteiden käsittelyyn. Vakuolien sisältöön kuuluvat myös pigmentit sekä erilaiset metabolitit, jotka antavat väriä tai toimivat kasvien, sienten ja muiden organismien suojauksessa tai houkuttelussa.

Merkitys tutkimuksessa näkyy erityisesti kasvivalinnoissa, autophagia-prosesseissa ja solun homeostaattisten mekanismien ymmärtämisessä. Vakuolirakenteita tarkastellaan usein yhdessä tonoplastin toiminnan, vakuolien muodostumisen ja niiden roolin kanssa solujen sopeutumisessa ympäristötekijöihin.