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BIOLOGIA CELULAR A CÉLULA VEGETAL Prof. Fláudio Colégio Objetivo Master A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Parede Celular Membrana Plasmática Citoplasma Citoesqueleto Organelas: -Cloroplastos e Mitocôndrias - Peroxissomos e Glioxissomos - Vacúolos - RE - Complexo de Golgi Núcleo A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Parede Celular - Lamela Média: 1ª formação da parede Polissacarídeo pectina Gelatinosa e cimentante - Parede Primária: inicia após a citocinese Microfibrilas de celulose Outros polímeros e compostos - Parede Secundária: inicia qdo a célula pára seu crescimento Novas deposições de composição ≠ A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Parede Celular - Constituição Polissacarídeos (90%) Fibrilas de celulose Hemiceluloses Pectinas (ou compostos pécticos) Proteínas (10 %) Proteínas Lignina Minerais Compostos lipídicos (ceras, cutina, suberina) Celulose: Homopolissacarídeo não-ramificado Hemiceluloses: Heteropolissacarídeos ramificados Pectinas: Homo / Heteropolissacarídeos muito ramificados Lignina: Polímero fenólico complexo, formado por alcoóis propanóides e seus ácidos. Proteínas Estruturais, de Reconhecimento e Enzimas Extensinas Proteção ou reparo de danos causados por ferimento, infecção ou congelamento Expansinas Promovem o aumento da superfície da parede, fazendo os polissacarídeos deslizarem entre si quebrando e formando novas pontes de H. Lamela média: formada durante a divisão celular. Constituída principalmente por compostos pécticos. Parede que mantém unidas as células. Parede primária: formada imediatamente após a divisão celular, antes que a célula complete seu crescimento. Parede secundária: formada sobre a parede primária, do lado interno da célula, quando esta atingiu seu crescimento e elongação definitiva. Esquema e Microscopia eletrônica mostrando a estrutura da parede celular. Microscopia eletrônica de parede celular primária e secundária. Microscopia eletrônica mostrando a presença de ceras na epiderme de Aloe vera e sobre estroma de cana-de-açúcar. A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Parede Celular - Funções Limitar o tamanho do protoplasma evitando ruptura de membrana; Absorção, transporte e secreção de substâncias, através de suas enzimas; Defesa contra microrganismos patógenos; Etc.... A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Conexões celulares - Formadas durante a origem da parede celular - Plasmodesmos - São atravessados por finas cisternas do RE A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Os Vacúolos - Provacúolos (rede trans do Golgi) - Revestido por uma membrana (Tonoplasto) preenchido pelo Suco celular - Até 95 % do espaço celular - Mantêm a Pressão de turgor intracelular - Turgor intracelular X Plasmólise e A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Os Vacúolos - Funções: - Acúmulo de nutrientes - Estocagem de substâncias ergásticas (cristais, proteínas, taninos, graxas, óleos, ceras) - Armazenamento e/ou degradação de substâncias variadas (sais, proteínas, açúcares, aa...) - Acúmulo de enzimas, hormônios, etc - Isolamento de tóxicos (alcalóides, taninos) - Controle do fluxo iônico - Acúmulo de Pigmentos (antocianinas)... A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Substâncias Ergásticas - Armazenadas em vacúolos (drusas, rafídios, corpos silicosos, etc) A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Organelas formadoras de energia - Mitocôndrias: - Menores - Usam energia química - Cloroplastos: - Maiores - Usam energia da luz solar (fótons) A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES As Mitocôndrias - Membrana dupla dobrada em cristas - Genoma próprio - Matriz mitocondrial - Conjunto de enzimas específicas para produzir ATP A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Mitocôndrias = Composição Química - Membrana externa (com porinas, muitas enzimas) - Espaço intermembrana (enzimas fosforilantes) - Membrana interna (transportadores, ATP sintetase) - Matriz mitocondrial (DNA mitocondrial, enzimas, etc) Funções das Mitocôndrias - Fosforilação Oxidativa: Respiração celular, onde moléculas orgânicas são quebradas liberando energia que é então transferida para formar ATP Funções das Mitocôndrias - moléculas energia ... orgânicas são quebradas liberando Funções das Mitocôndrias - energia liberada é então transferida para formar ATP A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES OS PLASTOS - Membrana dupla e genoma próprio - Leucoplastos - Cromoplastos (pigmentos não-fotossintéticos) - Cromoplastos do tipo Cloroplastos (pigmentos fotossintéticos) - Conjunto de enzimas específicas para produzir ATP OS PLASTOS: Leucoplastos Substâncias de Reserva Os Amiloplastos: síntese e armazenamento de grãos de amido Os Proteinoplastos (proteoplastos): armazenam proteínas Os Elaioplastos (oleoplastos): acúmulo de lipídeos e gorduras em geral Microscopia eletrônica mostrando grãos de amido em arroz e milho. OS PLASTOS: Cromoplastos não-fotossintéticos Colorações das Plantas Os Xantoplastos: xantofila – roxo Os Eritroplastos: eritrofila, lecopeno - vermelho Cloroplastos Pigmentos fotossintéticos OS PLASTOS: Cloroplastos Pigmentos fotossintéticos Composição Estrutural - Membrana externa (com porinas) - Espaço intermembrana - Membrana interna (transportadores, ATP sintetase) - Estroma (vários constituintes) OS PLASTOS: Cloroplastos Estroma Enzimas solúveis Grãos de amido Plastorribossomos DNAs circulares Sistema de membranas Tilacóide Tilacóides granares e estromáticos Pigmentos associados à membrana interna outros componentes... A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Cloroplastos - Membrana dupla - Sistema de tilacóides - DNA próprio Pigmentos dos Tilacóides Clorofila β-caroteno Xantofila Funções dos Cloroplastos - Fotossíntese: Transformação de energia luminosa (fótons) em energia química, que é então utilizada para sintetizar moléculas orgânicas. Funções dos Cloroplastos - Fotossíntese: Transformação de energia luminosa (fótons) em energia química... Reações Fotoquímicas Fotossistema I Fotossistema II Formação de complexos proteína-clorofila Funções dos Cloroplastos - Fotossíntese: Transformação de energia luminosa (fótons) em energia química... Reações Fotoquímicas Fotossistema I Fotossistema II - Fotossíntese: a energia química é então utilizada na síntese de moléculas orgânicas. Reações Bioquímicas: Síntese Ciclo de Calvin C3 C4 - Fotossíntese: a energia química é então utilizada na síntese de moléculas orgânicas. Reações Bioquímicas: Síntese de precursores de aminoácidos Fotorrespiração A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Peroxissomos e Glioxissomos - Esféricos e com membrana única - Próximos a mitocôndrias/cloroplastos/gotas lipídicas; - Peroxissomos (+ em folhas) e Glioxissomos (sementes oleaginosas e plântulas) A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Peroxissomos e Glioxissomos - Conjunto enzimático que se diferencia conforme o tipo celular e estágio de diferenciação; - Oxidases e Catalases 1. Oxidação de substâncias formando peróxido de H (Acil-CoA, aminoácidos) 2. Decomposição do peróxido de H ou peroxidação de compostos hidrogenados (etanol, metanol) A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Peroxissomos e Glioxissomos = Funções - β-Oxidação de lipídios - Participação na Fotorrespiração A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES O Citoesqueleto = Estrutura - Filamentos de actina - microtúbulos - Filamentos intermediários O Citoesqueleto = Funções - Divisão, crescimento e diferenciação celular - Deposição de parede celular e manutenção da forma - Movimentação celular A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Citoesqueleto Filamentos de Actina (8 nm) - São microfilamentos formados por proteína actina. - Podem estar em todos os espaços, mas tendem a estar abaixo da membrana plasmática. Actina A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Citoesqueleto Filamentos Intermediários (10 nm) - São compactos, constituídos por vários tipos de proteínas fibrosas. - Geralmente estão distribuídos por toda a célula. A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Citoesqueleto Microtúbulos (24 nm) -São cilíndricos, bastante longos e relativamente flexíveis. - Principalmente irradiam de um dos centros de organização dos microtúbulos, como o centrossomo. A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Núcleo - Membrana nuclear com poros - Cromatina - Nucléolo A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Retículo Endoplasmático Liso - Síntese de lipídeos - Regulação da pressão osmótica - Realização de reações enzimáticas - Transporte Retículo Endoplasmático Rugoso - ...Síntese de proteínas A CÉLULA VEGETAL A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES Complexo de Golgi - Estrutura: Forma dictiossomos (5 ou + sacos de membrana lipoproteica) - Funções: -Síntese e secreção de polissacarídeos não celulósicos -Processamento e secreção de glicoproteínas vindas do RER F I M !
