Vacúolos contráteis em microrganismos
Um vacúolo contrátil (CV) é uma organela, ou estrutura sub-celular, que está envolvida na osmoregulação e remoção de resíduos. Anteriormente, um CV era conhecido como um vacúolo pulsátil ou pulsante. Os CV não devem ser confundidos com vacúolos que armazenam alimentos ou água. Um CV é encontrado predominantemente em protistas e em algas unicelulares. Em ambientes de água doce, a concentração de solutos dentro da célula é maior do que fora da célula. Nestas condições, a água flui do ambiente para a célula por osmose. Assim, o CV actua como um mecanismo de protecção contra a expansão celular (e possivelmente explosão) de demasiada água; expulsa o excesso de água da célula, contraindo-se. Contudo, nem todas as espécies que possuem um CV são organismos de água doce; alguns microrganismos marinhos e do solo também possuem um CV. O CV é predominante em espécies que não possuem uma parede celular, mas há excepções. Através do processo de evolução, o CV foi na sua maioria eliminado em organismos multicelulares; contudo, ainda existe na fase unicelular de vários fungos multicelulares e em vários tipos de células em esponjas, incluindo amebócitos, pinacócitos, e colanócitos.
As fases do CV de recolha de água (expansão) e expulsão de água (contracção) são periódicas. Um ciclo demora vários segundos, dependendo da espécie e da osmolaridade do ambiente. A fase em que a água flui para o CV é denominada diástole. A contracção do CV e a expulsão de água da célula é chamada sístole. A água flui sempre do exterior da célula para o citoplasma; e só depois do citoplasma para o CV. As espécies que possuem um CV utilizam-no sempre, mesmo em ambientes muito hipertónicos (alta concentração de solutos), uma vez que a célula tende a ajustar o seu citoplasma para se tornar ainda mais hiperosmótica (hipertónica) do que o ambiente. A quantidade de água expelida da célula e a taxa de contracção estão relacionadas com a osmolaridade do ambiente. Em ambientes hiperosmóticos, menos água será expelida e o ciclo de contracção será mais longo.
O número de CVs por célula varia, dependendo da espécie. Amoeba tem um; Dictyostelium discoideum, Paramecium aurelia, e Chlamydomonas reinhardtii têm dois; e amoeba gigante, tal como Chaos carolinensis, tem muitos. Em alguns organismos unicelulares eucarióticos (por exemplo, amoeba), os resíduos celulares, tais como amónia e excesso de água, são excretados por exocitose à medida que os vacúolos contráteis se fundem com a membrana celular, expelindo os resíduos para o ambiente. Em Paramecium, que, presumivelmente, tem o CV mais complexo e altamente evoluído, o vacúolo é rodeado por vários canais, que absorvem água por osmose do citoplasma. Depois dos canais se encherem de água, esta é bombeada para o vacúolo. Quando o vacúolo está cheio, expulsa a água através de um poro no citoplasma que pode ser aberto e fechado.