Gas vacuoles
Vesículas de gás, também conhecidas como vacuoles de gás, são nanocompartimentos que são livremente permeáveis ao gás, e ocorrem principalmente em Cianobactérias, mas também se encontram em outras espécies de bactérias e algumas arcaias. As vesículas de gás permitem que as bactérias controlem a sua flutuabilidade. Formam-se quando pequenas estruturas biconicas crescem para formar fusos. As paredes das vesículas são compostas por uma proteína de vesícula gasosa hidrofóbica A (GvpA) que formam uma estrutura cilíndrica oca e proteica que se enche de gás. Pequenas variações na sequência de aminoácidos produzem alterações na morfologia da vesícula gasosa, por exemplo, a GvpC, é uma proteína maior.
Vacúolos centrais
Células vegetais mais maduras têm um grande vazio que ocupa tipicamente mais de 30% do volume da célula, e que pode ocupar até 80% do volume para certos tipos e condições de células. Fios de citoplasma passam frequentemente através do vacúolo.
Um vacúolo é rodeado por uma membrana chamada tonoplast (origem da palavra: Gk tón(os) + -o-, que significa “alongamento”, “tensão”, “tom” + pente. forma repr. Gk plastós formado, moldado) e preenchido com seiva celular. Também chamada membrana vacuolar, o tonoplasma é a membrana citoplasmática que envolve um vacuole, separando o conteúdo vacuolar do citoplasma da célula. Como membrana, está principalmente envolvida na regulação dos movimentos dos iões à volta da célula, e no isolamento de materiais que possam ser nocivos ou uma ameaça para a célula.
Transporte de prótons do citosol para o vacúolo estabiliza o pH citoplasmático, ao mesmo tempo que torna o interior do vacúolo mais ácido criando uma força motriz de prótons que a célula pode utilizar para transportar nutrientes para dentro ou fora do vacúolo. O baixo pH do vacúolo também permite que as enzimas degradantes actuem. Embora os grandes vacúolos individuais sejam mais comuns, o tamanho e o número de vacúolos podem variar em diferentes tecidos e fases de desenvolvimento. Por exemplo, as células em desenvolvimento nos meristemas contêm pequenos provacúolos e as células do câmbio vascular têm muitos pequenos vacúolos no Inverno e um grande no Verão.
Além do armazenamento, o papel principal do vacúolo central é manter uma pressão turgorosa contra a parede celular. As proteínas encontradas no tonoplast (aquaporinas) controlam o fluxo de água que entra e sai do vacúolo através de transporte activo, bombeando iões de potássio (K+) para dentro e para fora do interior do vacúolo. Devido à osmose, a água irá difundir-se para o vacúolo, colocando pressão na parede celular. Se a perda de água levar a um declínio significativo da pressão de turgor, a célula plasmolizará. A pressão de turgor exercida pelos vacúolos é também necessária para o alongamento celular: como a parede celular é parcialmente degradada pela acção das expansinas, a parede menos rígida é expandida pela pressão que vem do interior do vacúolo. A pressão de turgor exercida pelo vacúolo é também essencial para apoiar plantas em posição vertical. Outra função de um vacuole central é que empurra todo o conteúdo do citoplasma da célula contra a membrana celular, e assim mantém os cloroplastos mais próximos da luz. A maioria das plantas armazena no vacúolo produtos químicos que reagem com produtos químicos no citosol. Se a célula for quebrada, por exemplo por um herbívoro, então os dois químicos podem reagir formando produtos químicos tóxicos. No alho, a aliina e a enzima alliinase são normalmente separadas, mas formam alicina se o vacúolo for quebrado. Uma reacção semelhante é responsável pela produção de syn-propanethial-S-óxido quando as cebolas são cortadas.
Vacuoles em células fúngicas desempenham funções semelhantes às das plantas e pode haver mais do que um vacúolo por célula. Nas células de levedura, o vacúolo é uma estrutura dinâmica que pode modificar rapidamente a sua morfologia. Estão envolvidos em muitos processos, incluindo a homeostase do pH celular e a concentração de iões, osmoregulação, armazenamento de aminoácidos e polifosfato e processos degradativos. Os iões tóxicos, tais como o estrôncio (Sr2+
), cobalto(II) (Co2+
), e chumbo(II) (Pb2+
) são transportados para o vacúolo para os isolar do resto da célula.
Vacúolos contráteis
Vacúolos contráteis é uma organela osmoregulatória especializada que está presente em muitos protists de vida livre. O vacúolo contractil faz parte do complexo de vacúolos contracteis que inclui braços radiais e um esponjoso. O complexo de vacúolo contrátil trabalha periodicamente para remover o excesso de água e iões da célula para equilibrar o fluxo de água para dentro da célula. Quando o vacúolo contrátil está lentamente a absorver água, o vacúolo contrátil aumenta, chama-se diástole e quando atinge o seu limiar, o vacúolo central contrai-se então (sístole) periodicamente para libertar água.
Vacúolos alimentares
Vacúolos alimentares (também chamados vacúolos digestivos) são organelas encontradas em Ciliates, e Plasmodium falciparum, um protozoário parasita que causa a Malária.