A célula Vegetal - Espaço de Carlos Dionata
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A célula Vegetal As células vegetais diferem das animais por três elementos básicos: •Parede celular •Vacúolos e •Plastídios Modelo de Célula Vegetal Vacúolo Tonoplasto Envoltório nuclear Peroxissomo Cromatina Ribossomos Parede celular primária Reticulo endoplasmático rugoso Reticulo endoplasmático liso Mitocôndria Parede celular primária Membrana plasmática Lamela média Parede celular primária Cloroplasto Espaço intercelular Complexo de Golgi Parede Celular Primária: componentes básicos • Extensa trama de microfibrilas celulósicas (polímero de glicose), imersas em • Uma matriz geleificada de polissacarídeos nãocelulósicos (pectinas e hemiceluloses) a qual se agregam • Proteínas estruturais e enzimas • Dadas as características hidrofílicas dos componentes celulósicos e não celulósicos, um dos principais componentes das paredes celulares primárias é a água (cerca de 60%). Tanto mais água mais flexíveis as paredes Outros Componente Químicos que Podem Estar Presentes nas Paredes Primárias: cutina e suberina Cutina Suberina Modelo da Parede Celular Primária Célula Vegetal Isolada Vista em Microscopia de Luz MEV da Parede celular primária e campo de pontuação primária Funções da parede celular Constitui-se no envoltório rígido que limita o tamanho do protoplasto, secretado por ele para o espaço externo. Funções • - determina o tamanho e forma da célula; • - a textura do tecido; Hoje: compartimento dinâmico com funções específicas e essenciais. • - presença de enzimas: absorção, transporte e secreção de substâncias – sinalização célula à célula; diferenciação celular. - defesa contra bactérias e fungos – produção de fitoalexinas. O Apoplasto • O apoplasto é o somatório dos espaços ocupados pela parede celular, lamela média e espaços intercelulares. • Dadas as naturezas hidrofílicas dos componentes da parede celular, especialmente das primárias, por esses espaços fluem a água substâncias e substâncias dissolvidas de alto peso molecular, constituindo um sistema contínuo por todo o corpo da planta (transporte apoplástico). É um transporte rápido, sem gasto de energia e a longas distâncias. Plasmodesmas e o Simplasto Simplasto • O Simplasto contitui-se da interligação de protoplastos (citoplasma) de células vizinhas através dos plasmodesmas; • É, também, um sistema contínuo por todo o corpo da planta por onde fluem substâncias de baixo peso molecular; • Sua estrutura é dinâmica e, em algumas situações pode modificar-se para permitir a passagem de moléculas maiores como pequenas proteínas; • É uma modalidade de transporte a curtas distâncias (célula a célula) envolvendo, na maioria das vezes, gasto de energia Parede Celular Secundária • Algumas células, após cessados seus crescimento e diferenciação depositam uma uma segunda parede celular, internamente à parede primária; • A deposição é normalmente realizada em três etapas, formando as camadas S1, S2 e S3 (esta última pode estar ausente o ter natureza péctica); • Cada uma dessas camadas apresenta microfibrilas celulósica arranjadas em um determinado sentido conferindo resistência mecânica às paredes; • São paredes muito espessas e sua principal característica química é a presença de Lignina em substituição à pectina. Parede Celular Secundária Parede Celular Secundária MEV – Comparativo entre as Paredes Celulares Primárias e Secundárias Pontoações • As pontoações são o equivalente aos campos de pontoação primários, porém presentes em paredes secundárias e são de diversos tipos: Pontoações Areoladas com Torus Pontoações Revestidas O Vacúolo • Os vacúolos são as organelas mais expressivas das células vegetais, ocupando em células maduras cerca de 90% do volume total do protoplasto; • São compostos por uma membrana lipoproteica que contém o chamado suco celular que é uma solução diluida de água e variadas substâncias dissolvidas ou em forma de cristais • Essas estruturas são capazes de absorver e perder água muito rapidamente. Quando a absorvem exercem uma pressão (pressão de turgescência) sobre as paredes celulares da ordem de 10kg/cm2. Daí sua importância fundamentas em processos como os movimentos celulares, seu crescimento e a própria sustentação das células e tecidos. O Vacúolo (cont.) • Talvez a melhor maneira de se compreender o vacúolo seria como uma espécie de balão no interior da celula, ou como a câmara de ar no interior de um pneu! • Quando o vacúolo está repleto de água ele exerce pressão contra a parede celular que se contrapõe a essa pressão. Tal como o pneu ou a câmara de ar não são suficientes para sustentar um automóvel ou trator, a ação conjunta da parede com o vacúolo contribuem em muito para a sustentação das células e, por consequência, dos tecidos e órgãos vegetais (murcha, p. ex.). O Vacúolo (cont.) • Da mesma forma, quando as paredes celulares são irregularmente espessas, a pressão exercida pelos vacúolos proporciona deformações diferenciadas nas células, distendendo mais as paredes mais finas, p. ex., provocando movimentos celulares como a abertura e fechamento dos estômatos, o enrolamento da folhas de gramíneas (células buliformes) ou o fechamento dos folíolos de muitas leguminosas (pulvinos). O Vacúolo (cont.) • Os vacúolos são também os principais responsáveis pelo crescimento celular; • Num primeiro momento, eles liberam hidrolases que enfraquecem a estrutura da parede, rompendo com as pontes de hidrogênio que mantém a sua rigidez; • Posteriormente ele absorve água provocando a distenção das paredes, um rearranjo das fibrilas celulósicas e o consequente crescimento que é acompanhado pela absorsão e síntese dos componentes estruturais das células. Outras Funções dos Vacúolos • Estocar substâncias para o metabolismo celular; • Isolar substâncias que, se livres no citoplasma, seriam tóxicas ou danosas ao metabolismo celular; • Acumular pigmentos (antocianinas, p. ex.) e outras substâncias (taninos, etc) que protegem as células de raios ultravioletas e de agressões por patógenos; • Autólise das células; • ... Plastídios • Assim como os vacúolos, os plastídios são também organelas conspícuas das células vegetais, facilmente visíveis ao microscópio óptico; • São organelas envolvidas por um sistema duplo de membranas que contém pigmentos e substâncias de reserva, DNA, RNA, e ribossomas próprios, diferentes da células que os abrigam, sendo responsáveis ora pela fotossíntese, ora pela síntese e estocagem de outras substâncias como: amido, proteínas e gorduras. Classificação dos Plastídios • Cloroplastos – responsáveis pela fotossíntese; • Cromoplastídios - responsáveis pela coloração de muitas flores ou outros órgão vegetais, tais como os caules subterrâneos da cenoura. Sua função nas plantas não estão ainda bem estabelecidas, mas estão envolvidos sobretudo com a atração de polinizadores e dispersores de sementes; • Leucoplastídios – responsáveis pela síntese e acumulação de substâncias: amiloplastos (amido); proteinoplastos (proteínas), oleoplastos (óleos essenciais); etioplastídeos (cloroplastos incompletamente desenvolvidos pela ausência de luz) • As diferentes formas de plastídios são interconversíveis entre si Cloroplastídios Substâncias Ergásticas • Este é um conceito que, cada vez mais, está em desuso. Acreditava-se que estas substâncias constituíam todos aqueles elementos que não tivessem alguma participação direta no metabolismo celular, isto é, seriam aqueles componentes não-vivos, intra e extracelulares. Neste contexto, a própria parede celular era considerada uma substância ergástica. Hoje as entendemos como substâncias estocadas em termos mais ou menos permanentes no interior das células, mas que podem ser mobilizadas para o metabolismo celular. São elas, principalmente: o amido, os cristais, óleos e gorduras, proteínas e o tanino, entre outras. Amido • O amido é constituído de polímeros de glicose formados a partir da fotossíntese (amilose e amilopectina), sendo a principal substância de reserva das plantas; • É formado transitoriamente nos cloroplastídios e, posteriormente despolimerizado em açucares solúveis que são tansportados e repolimerizados nos amiloplastídios. Algumas vezes é formado diretamente no citoplasma; • Ao microscópio óptico são estruturas simples, onde a amilose e a amilopectina depositam-se em camadas em torno de um centro de deposição chamado hilo. Entretanto, reúnem características únicas para cada planta. Podem, ainda, serem simples ou compostos. Tipos de Grãos de Amido Cristais • Os cristais são sais de cálcio ou sílica depositados no interior dos vacúolos ou, algumas vezes, impregnando as paredes celulares. • São de diversos tipos (formas) e característicos dos diversos grupos de plantas. • Executam diversas funções na planta. • Podem ser mobilizados para o metabolismo celular. Cristais de Oxalato de Cálcio Cristais de Carbonato de Cálcio Cristais de Óxido de Silício
