Tema 10: Modificacions de la paret (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Citologia i histologia
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 03/02/2015
Descargas 12
Subido por

Vista previa del texto

Citologia i Histologia Vegetal TEMA 10: MODIFICACIONS DE LA PARET Paret es modifica segons les necessitats de la cèl·lula  mitjançant impregnacions amb altres polímers com la lignina o per la degradació d’alguns polisacàrids amorfs.
Augmenta proporcions (- fibroses)  més resistència Fibres més llargues  menys resistència Impregnacions Lignina Cutina Suberina Modificacions:     Afecten la composició i l’estructura molecular Determinen canvis en les propietats mecàniques Confereixen rigidesa, resistència, impermeabilitat Important en plantes adaptades al medi terrestre LIGNINA  molècula d’estructura lliure polímer tridimensional i amorfa Cada 2 monòmers només hi ha 1 unió, però por haver-hi diferents tipus d’enllaç Un mateix monòmer pot estar unit a més de 2 monòmers Molècules de gran complexitat (nombre de monòmers i enllaços és molt elevat) El polímer creix per adició de nous monòmers a mesura que van arribant, progressivament es va fent més i més complex (i més rígid).
Amb l’edat de la planta (envelliment), els teixits lignificats augmenten la quantitat de lignina i perden aigua (la paret es va fent menys hidròfila).
Monòmers de lignina: Cumaril, coniferil, i sinapil alcohol (diferents radicals)  diferent composició lignina Coníferes/dicotiledònies/monocotiledònies La diferència entre els dos tipus de lignina és important a l’hora de trencar enllaços.
Lignina: 20-30% teixit llenyós (la substància més abundant després de la cel·lulosa) Síntesi i deposició: Els monòmers es sintetitzen al citoplasma i són secretats a la paret on es transformen en radicals lliures per acció de peroxidases i lacases i per oxidació directa.
La polimerització dels radicals és espontània (no enzimàtica) i té lloc a la paret. Es forma un polímer amorf tridimensional al qual progressivament es poden anar afegint nous monòmers.
1 Citologia i Histologia Vegetal També es poden formar algunes unions covalents entre la lignina i els polisacàrids.
Impregnació amb lignina: La polimerització de la lignina a l’interior de la paret engloba les fibres de cel·lulosa i les proteïnes fibroses.
La paret lignificada esdevé un material molt més rígid que la paret primària.
Les fibres englobades no es poden moure i la paret deixa de ser plàstica i extensible, però manté molta flexibilitat.
Els monòmers de la lignina desplacen l’aigua, un fet que proporciona hidrofobicitat i resistència a la degradació.
Deposició de la lignina: Es diposita en la paret secundària. És més rígida que la paret primària però per la plasticitat. No és extensible però si que és flexible.
Les fibres que es dipositen estan densament empaquetades orientades formant diferents capes que es distingeixen pel canvi d’orientació de les fibres ( propietats de desviar la llum polaritzada).
Paret especialitzada en la funció de sosteniment.
Les cèl·lules de la paret secundaria són generalment lignificades (el grau és molt variable).
La lignificació a les parets primàries és poc freqüent.
Els monòmers, un cop secretats, difonen a través de la paret i s’acumulen a la làmina mitjana, on queden retingut pel caràcter àcid de la làmina.
Polimerització afecta a la làmina mitjana, la paret primària i a la primera capa de la paret secundaria. Però rarament afecta a les capes més internes.
La capa que conté + lignina és la làmina mitjana i la paret primària Reconeixement de la lignina per autofluorocent (per anells aromàtics) Propietats i funcions:    Lligada a la colonització del medi terrestre  necessària per al transport d’aigua i molècules a l’interior dels vasos Resistent a la degradació enzimàtica: les cèl·lules mortes romanen al cos de la planta  sosteniment i transport Responsables del valor de la fusta: o o La resistència depèn de la lignina i el grau de lignificació L’exposició a l’aire i als agents químics altera les propietats 2 Citologia i Histologia Vegetal CUTINA Polièster alifàtic d’àcids grassos de cadena llarga i glicerol, amb alguns components aromàtics Sempre va associada a ceres, substàncies liposolubles que s’acumulen al polièster, amb unions dèbils de Van der Waals i es poden extreure amb dissolvents.
Cutina i ceres són compostos molt hidrofòbics Síntesi i deposició de la cutina:     Els monòmers es sintetitzen al RE (enzims de la membrana del reticle) Arriben a la MP a través de vesícules Transportadors de lípids i lipoproteïnes faciliten el pas a través de la paret Polimeritza a la paret amb intervenció de lipases Impregnació amb cutina de l’epidermis: Cutina i ceres es dipositen únicament a la part externa de les cèl·lules de l’epidermis (part aèria) formant una barrera molt complexa.
A l’epidermis de l’arrel la proporció és extremadament baixa i pràcticament nul·la als pèls absorbents.
La cutícula: Revestiment de la paret primària:   Part basal: conté alguns polisacàrids amorfs Part apical: la cutícula, formada per cutina pura a sobre de la qual si troben ceres epicuticulars La cutícula forma una pel·lícula molt plàstica que s’adapta bé al creixement de les cèl·lules i als canvis de turgència de les cèl·lules.
Té una gran cohesió i es pot aïllar mecànicament.
Les ceres són molt importants per la funció d’impermeabilització.
En conjunt forma un revestiment extremadament resistent i hidròfob.
Propietats i funcions de la cutina: Lligada a la colonització del medi terrestre  protegeix de la dessecació i la deshidratació (imprescindible per viure a l’atmosfera) Les molses no tenen cutina, però algunes tenen algun polímer semblant Molt resistent a la degradació enzimàtica  protegeix de patògens (no poden entrar) Es conserven restes cuticulars fòssils molt antigues a través de les quals es poden reconstituir climes passats.
3 Citologia i Histologia Vegetal SUBERINA Polímer molt complex:   Domini aromàtic Domini alifàtic Units covalentment Propietats aïllants i confereix a les parets cel·lulars molta resistència a l’estrès mecànic.
Domini alifàtic: Polièster de glicerol, àcids grassos de cadena molt llarga i alcohols grassos. Conté petites quantitats d`àcid ferúlic esterificat.
Es diposita entre la paret primària i la membrana plasmàtica de les cèl·lules formant una capa o làmina impermeable a l’aigua i els gasos.
Domini aromàtic: polifenol molt semblant a la lignina. El domini aromàtic s’uneix a la paret primària i fixa la suberina.
La suberina també està associada amb ceres que queden embegudes en la matriu alifàtica.
La capa de suberina que es diposita té estructura lamel·lar.
Propietats i funcions de la suberina:    Les parets suberificades es fan impermeables a l’aigua i els gasos Formar barreres internes (endoderma i exoderma de l’arrel) Formar barreres externes (fel·lema o súber al periderma que és el teixit protector de troncs, arrels i teixits cicatricials).
GELIFICACIÓ Transformació mucilaginosa (mucílag) de la paret cel·lular La PC es fa molt més hidròfila i plàstica fins al punt en que forma un gel i s’alliberen les cèl·lules Es pot fer + dura o + hidròfila segons la composició Es pot produir tant per la degradació enzimàtica i àcida dels polisacàrids amorfs de la matriu, com per deposició ex-novo de substàncies pèctiques i hemicel·luloses, principalment cal·losa.
En les cèl·lules de la caliptra la gelificació de la paret facilita la funció lubricant.
En llavors serveix per augmentar la retenció d'aigua i reblanir els teixits per facilitar la germinació.
En la maduració dels fruits les parets parènquima del fruit es gelifiquen començant la làmina mitjana, la paret es fa més hidròfila i les cèl·lules se separen. El fruit es fa tou i augmenta el contingut d'aigua retinguda.
La gelificació també es dóna com a resposta en ferides per bloquejar i impedir el pas de patògens.
Un procés de gelificació molt important és el que es dóna en les fibres del xilema en resposta a tensions mecàniques: 4 Citologia i Histologia Vegetal En zones sotmeses a tensió es produeix gelificació de la paret i fibres que esdevenen més plàstiques i hidròfiles i es poden deformar per adaptar-se a l’estrès mecànic (per exemple corbar-se).
Un cop la branca ha modificat la forma per adaptar-se l’estrès, la paret elimina els mucílags i completa la lignificació, esdevenint novament rígida però amb una forma diferent.
MINERALITZACIÓ  acumulació de dipòsits minerals Silificació Calcificació L’anhídrid silícic es diposita a la cara externa La impregnació amb carbonat de calci que es de l’epidermis en forma de cristalls de gran produeix en cèl·lules de l'epidermis duresa.
Responsable de l’acció tallant de les fulls de En general està limitada a algunes cèl·lules gramínies i equisets específiques (idioblasts) Les plantes que viuen a costat del mar solen tenir petites quantitats d'anhídrid silícic dipositades a l’epidermis i en aquest cas es creu procedeixen de la sorra per acció del vent.
El dipòsits es produeix per acumulació: les sals de calci són solubles, viatgen per l'apoplast i es condensen i cristal·litzen a la paret cel·lular.
Els cristalls es formen a la cara externa però també a la cara interna, localitzats entre la paret i la membrana formant els anomenats cistòlits Són abundants en plantes de llocs àrids Pèls urticants: Es produeix calcificació i silificació de la paret seguint un patró molt característic.
Entre l'àrea calcificada del pèl (base) i la silificada (caputxó) queda una zona de contacte molt fràgil.
Quan les cèl·lules estan turgents el caputxó és molt fràgil i es trenca per la zona de contacte deixant un extrem obert de gran duresa i fi com una agulla hipodèrmica que es clava a la pell i injecta el líquid vacuolar a pressió.
Pèls urticants: punxen + al matí, per la humitat  estan turgents 5 ...