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A CÉLULA VEGETAL
CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS VEGETAIS
Prof. Me. Leonardo Fernandes
Semelhanças
• Na estrutura molecular (membranas e de várias organelas).
• Em vários mecanismos moleculares (replicação do DNA, transcrição em RNA, síntese
protéica e ATP’s).
Diferenças
• Parede celular.
• Vacúolo.
• Plastídeos.
• Fotossíntese.
A parede celular
Parede celular
• Composição química: polissacarídeos (celulose) – matriz extracelular.
• Funções:
1. Proteção contra lesões e infecções.
2. Sustentação.
3. Aderência e comunicação celular.
4. Manutenção da integridade osmótica da célula.
Importância econômica da parede celular
• Alimentação.
• Combustíveis.
• Madeira.
• Papel.
• Fibras.
• Colas.
• Aditivos alimentares.
• Indústria farmacêutica.
Tipos de parede celular
• Parede celular primária – células jovens (1ª), células com divisão intensa, células maduras
metabólicas (fotossíntese, respiração e secreção).
• Parede celular secundária – células especializadas (sustentação, condução de seiva).
Esquema da parede celular
Composição química
• Polissacarídeos estruturais – celulose, hemiceluloses e pectinas. Calose em particularidades
(lesões, tubo polínico, parede inicial).
• Proteínas e minerais.
• Ligninas.
• Ceras, cutina e suberina.
Composição química
• Lamela média – pectinas.
• Parede primária – 90% polissacarídeos (20 a 40% celulose, 15 a 25% hemiceluloses e
30% pectinas, 10% proteínas).
• Parede secundária - > celulose e hemiceluloses e < de proteínas e pectinas, 15 a 35%
lignina.
Celulose
• Polissacarídeo mais abundante da terra.
• Constituição: D-glicose (C6H12O6).
• Ligações β1-4.
Propriedades da celulose
• Grande Nº de pontes de hidrogênio – intercadeias e intracadeias.
• Alta insolubilidade em água.
• Resistência a força de tração.
Estruturas da celulose
• Celulose - 100 a 15.000 moléculas de glicose.
• 30 a 70 cadeias – microfibrilas (parede celular).
• 250 microfibrilas – fibrilas.
• 1.500 fibrilas – fibra de celulose.
Hemicelulose
• Outros açúcares além da glicose.
• Polímero de pentoses.
• Cadeias ramificadas.
• Tipos: Xiloglicanos (glicose + xilose), xilanos (xilose), glicomananos (glicose + manose),
poliglicanos (ligações glicosídicas B1-4 e B1-3).
Pectinas
• Compostos pécticos - são polissacarídeos complexos, ramificados e hidrófilos.
• Vários tipos de cadeias polissacarídicas – ácido D-galacturônico (alfa 1-4).
• Quanto ao PH: pectinas neutras e pectinas ácidas.
• Preenche os espaços entre as fibrilas de celulose e controla a entrada de substâncias através
da parede primária.
Pectinas
• Consistência gelatinosa – usadas na fabricação de doces e geléias.
Proteínas
Proteínas estruturais: interagem com os polissacarídeos e propiciam resistência e organização
da parede.
1. Extensina – sintetizada quando as células sofrem alguma lesão (ferimento, infecção).
2. Expansinas – aumentam a superfície das paredes primárias (crescimento celular), pois
provocam o deslizamento das moléculas de polissacarídeos com a quebra e formação de
novas pontes de hidrogênio.
• Enzimas – catalisadoras de reações.
• Proteínas de reconhecimento celular – receptores celulares.
Ligninas
• É um polímero fenólico complexo e hidrofóbico não polissacarídico.
• Sua produção inicia após a formação da lamela média e se estende para as paredes
primárias e secundárias.
• Acredita-se que sua formação se deve a um mecanismo de excreção de substâncias
fenólicas (desintoxicação).
• A lignificação é intensa nas paredes secundárias em células especializadas (xilema e
floema).
• Funções: cimenta e ancora as fibrilas de celulose e confere resistência a célula.
Componentes lipídicos
• Ceras, cutina e suberina – localizam-se nas paredes externas das células de revestimento
(células epidérmicas).
• Cutina-cera – formam a cutícula (revestimento das células epidérmicas) de proteção contra
a perda de água.
• Suberina – formam camadas em paredes de células epiteliais para proteção mecânica e
contra a perda de água.
Origem e crescimento da parede celular
• Se originam durante a citocinese (divisão do citoplasma).
• Os componentes químicos da parede são sintetizados no complexo de golgi e liberados
pelos dictiossomos.
• A formação começa após a migração dos cromossomos para os pólos da célula e começa
com a deposição das vesículas no plano equatorial da célula em divisão (fragmoplasto).
• As vesículas dispostas lateralmente se fundem e as membranas que as revestem formam as
membranas das células filhas.
• O material do interior das vesículas inicia a formação das paredes celulares.
• A fusão das vesículas resulta em uma estrutura em forma de disco chamada placa celular
(primeira manifestação da parede).
• A placa celular cresce até encontrar as paredes laterais já existentes da célula mãe.
• A manutenção da comunicação citoplasmática da origem aos plasmodesmos.
• Estudos mostram que os componentes não celulósicos (pectinas, hemiceluloses,
glicoproteínas) são produzidos em diferentes compartimentos do complexo de golgi.
• A celulose e a calose são formados por enzimas da membrana plasmática (celulose
sintetase e calose sintetase).
• A medida que a célula cresce a parede primária se alonga e se espessa pela ação continuada
dos dictiossomos.
• Quando as vesículas se fundem a membrana plasmática, descarregam seu conteúdo por
exocitose e essas substâncias tornam-se parte da parede celular.
• A parede secundária se forma também pela fusão de dictiossomos que brotam do complexo
de golgi principalmente com lignina.
• O crescimento da parede é influenciado também pela pressão de turgor (aumento dos
vacúolos por entrada de água).
• A pressão intracelular (pressão de turgor) pressiona a membrana plasmática contra a
parede celular.
• O hormônio auxina é ativado com a pressão e ativa uma bomba de prótons da membrana
plasmática.
• Os prótons são bombeados para fora acidificando a parede celular, estimulando as
expansinas que rompem as ligações entre as cadeias de celulose e os outros compostos da
parede, permitindo o alongamento desta.
A comunicação entre as células
• A comunicação é feita de duas formas:
1. Sinais químicos.
2. Canais cilíndricos (plasmodesmos) que formam uma rede citoplasmática (simplasto).
• Plasmodesmos – se formam durante o aparecimento da parede primária. Ao microscópio
eletrônico são vistos delimitados pela membrana plasmática e atravessados por uma
cisterna do retículo endoplasmático liso chamada de desmotúbulo.
• Dificulta o trânsito de moléculas de alto peso molecular, porém a abertura do canal pode
ser regulada por proteínas internas.
• Alguns vírus conseguem transpor a barreira.
• Ocorrem ao longo de toda a parede mais especificamente nos locais de menor espessura
constituindo os campos de pontuação primária.
• Os plasmodesmos e os campos de pontuações primárias são abundantes em células
secretoras e condutoras.
• Pontuações secundárias ou pontuações – é a pontuação primária após a deposição em sua
volta, da parede secundária. Não há fechamento da pontuação primária neste caso.
• Par de pontuação ou pontuação bilateral – pontuação correspondente na célula vizinha.
• Cavidade de pontuação – formada pela interrupção da parede secundária.
• Membrana de pontuação – estrutura que separa o par de pontuações formadas pela lamela
média e paredes primárias. É atravessada por numerosos plasmodesmos.