Los vacuolas vegetales son orgánulos rodeados por una membrana de una sola capa que se encuentran en las células vegetales y están llenos de agua. Algunas células vegetales maduras tienen una gran vacuola central, que es una de las características distintivas entre las células vegetales y animales. Las células vegetales jóvenes producidas por tejidos meristemáticos tienen muchas vacuolas pequeñas y dispersas que se originan del retículo endoplásmico. A medida que la célula crece y se diferencia, estas vacuolas crecen y se fusionan para formar una gran vacuola central.
La vacuola está separada del citoplasma por una membrana de lípidos de doble capa selectivamente permeable. La membrana lipídica contiene proteínas de transporte que regulan el movimiento de moléculas dentro y fuera de la vacuola. El fluido dentro de la vacuola se llama savia celular, que contiene sales inorgánicas, azúcares, aminoácidos, proteínas, alcaloides, ácidos orgánicos, pigmentos y más. Estas sustancias almacenadas en la vacuola proporcionan nutrición a la planta durante la sequía o sirven como alimento para los animales. La sacarosa y la fructosa en las vacuolas de ciertos frutos les dan un sabor dulce y agradable. Los pigmentos en la vacuola resultan en los colores vibrantes de las flores y los frutos, atrayendo a los animales para la polinización o dispersión de las semillas.
Los iones y moléculas en la vacuola aumentan su presión osmótica para permitir que las plantas absorban más agua del entorno externo. Acuaporinas en la membrana vacuolar facilitan la entrada rápida de moléculas de agua. Una vacuola vegetal completamente hidratada puede ocupar hasta el 90% del volumen celular. El citoplasma y otros orgánulos se comprimen contra la pared celular para formar una capa delgada. La pared celular ejerce una fuerte presión para evitar que la vacuola se expanda aún más al absorber agua. Esta presión de las paredes celulares también juega un papel importante en el soporte de la planta para mantenerse rígida y recta. En tiempos de escasez de agua, las vacuolas liberan agua al citoplasma para mantener las actividades celulares. Las vesículas también controlan la entrada o salida de iones para crear un entorno intracelular estable.
Las vacuolas también contienen enzimas hidrolíticas que son similares a los lisosomas en función. Pueden disolver bacterias y virus invasores y también destruir orgánulos o proteínas dañadas durante la autofagia.