Tema 1. Peculiaritats de la cel·lular vegetal. Paret cel·lular (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Histologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 8
Fecha de subida 15/03/2015
Descargas 11
Subido por

Vista previa del texto

PECULIARITATS DE LA CEL·LULAR VEGETAL.
PARET CEL·LULAR.
1. CÈL·LULA VEGETAL Cèl·lula vegetal: paret cel·lular + protoplast (nucli i citoplasma).
Protoplast: tota la maquinaria bioquímica necessària per elaborar la paret cel·lular (matriu extracel·lular).
La cèl·lula vegetal és rica en vacuoles. La vacuola esta delimitada per membranes, que s’anomenen tonoplast. El conjunt de vacuoles que té una cèl·lula vegetal o el conjunt de vacuoles que presenten una agrupació de cèl·lules vegetals  vacuoma.
La cèl·lula vegetal és rica en plastidis: - Pigmentats:  Cloroplast  Cromoplast - Sense pigments (o leucoplast): emmagatzemen molècules  Aminoplast (midó)  Oleoplast (lípids)  Proteoplast (proteïnes) La cèl·lules vegetals són de mides molt diferents (molta variabilitat), segons l’espècie. Es poden mesurar en µm, mm i cm. A més, les cèl·lules vegetals són de morfologies molt diferenciades.
1.1. HIPERTÒNIQUES La cèl·lula vegetal es hipertònica respecte al medi extracel·lular, de forma que tendirà a entrar aigua cap al interior i així augmentar de tamany. Aquesta aigua que entra fa força sobre les membranes plasmàtica (turgència o pressió de turgència).
El protoplast no augmenta de tamany, ja que té la paret cel·lular que ho impedeix.
Sistemes per regular el mecanisme hipertònic: no assoleix mai una entrada massiva d’aigua.
D’aquests mecanismes de regulació destaca el relacionat amb el K+.
 Quan la cèl·lula vegetal té una entrada massiva d’aigua allibera potassi cap al exterior, de forma que baixarà la tendència a que entri tanta aigua.
 Quan no rep aigua i li arriba molta energia llumínica, aquesta perd H2O (hipotònica).
Per solucionar-ho entra molt de K+ al interior per així ser hipertònica i que entri H2O.
2. PARET CEL·LULAR 2.1. FUNCIONS Les funcions que caracteritzen la paret cel·lular són: - Protegeix el protoplast.
- Emmagatzament de molt productes diferents.
- Capacitat de translocar productes entre la seva paret cel·lular i la paret veïna.
- Regula la turgència que té el protoplast 1 2.2. COMPOSICIÓ 2.2.1. Component fibril·lar - Glucosa.
- Cel·lulosa: successió lineal de residus de glucosa.
- Microfibril·la de cel·lulosa: agrupació de moltes cel·luloses. Component fibril·lar de la paret cel·lular.
2.2.2. Component amorf Hemicel·lulosa Població heterogènia de molècules, totes presenten una successió lineal de residus de Glu. Es crea molta variabilitat segons el lloc i els residus que pengen en alguna part d’aquest tronc.
Normalment els residus que formen l’hemicel·lulosa són: Glc, Xyl, Gal, Fuc.
Ex: molècula hemicel·lulosa Pectina Població molt heterogènia de molècules. Bàsicament esta formada per àcid galacturònic (Gua) i ramnosa (Rhm). La variabilitat ve donada pel lloc on els residus Gua estan interromputs amb residus de Rhm.
Ex: molècula de pectina Aquestes pectines tenen capacitat de aglutinar Ca2+, cosa que ha servit molt a la indústria.
Glicoproteïnes Aigua, de manera que es un estructura hidratada.
2 Es creu que els residus que pengen de l’hemicel·lulosa interaccionen amb els residus de les pectines; també es pensa que les glicoproteïnes estan unides a les hemicel·luloses i als residus de la pectina.
2.2.3. Substàncies incrustants. Ex: ligina, cal·losa, suberina, ceres, etc.
2.3. PARTS DE LA PARET CEL·LULAR I DISPOSICIÓ Totes les cèl·lules vegetals, presenten una paret cel·lular constituïda de dos parts: - Làmina mitja - Paret primària Algunes plantes estan constituïdes per cèl·lules també poden tenir paret secundària.
2.3.1. Làmina mitja Estructura isòtropa – monorefringent (quan coincideix un feix de llum la travessa), cosa que indica que té una composició molt senzilla.
La làmina mitja és rica en pectines, de forma que estarà molt hidratada i tindrà prou calci, les pectines participen en la unió amb les cèl·lules adjacent (en contacte).
2.3.2. Paret primària Estructura anisòtropa – birefringent. Hi predomina el component amorf, en detriment del component fibril·lar (disposat al espai seguint un model de disposició espacial preferent).
Té un gruix variable (el protoplast té capacitat de variar el gruix): tots els productes que tenia emmagatzemats intracel·lularment els pot transportar a la paret, de forma que la paret s’engruixa; si la cèl·lula vol dividir-se (donar lloc a descendents) s’aprima molt la paret.
3 Disposició preferent - Les microfibril·les de cel·lulosa, que es troben a la basant que limita amb la membrana plasmàtica, sempre es disposen paral·leles respecte de l’eix (permet la rotació del cos) més gran de la cèl·lula.
- Conforme ens allunyem de la membrana plasmàtica i aprofundint en la membrana primària, el component fibril·lar assoleix una disposició al espai aleatòria – acerosa.
- Si ens allunyem més, les microfibril·les de cel·lulosa assoleixen una disposició al espai perpendiculars al eix del cos.
La paret primària pot lignificar-se, de forma que s’impermeabilitza, perdent així la característica que li dóna el component amorf (hidratació), però en canvi la lignificació aporta duresa a la paret primària.
2.3.3. Paret secundària Predomina el component fibril·lar sobre el component amorf. Estructura anisòtropa i marcadament lignificada. No pot varia de gruix.
Disposició espaial del component fibril·lar (espiral de llibreta) La paret secundària presenta múltiples sub-capes, i aquestes es poden dividir en: - Capa S1: el component fibril·lar sempre es situa seguint un angle petit respecte de l’eix central del cos, formant un espiral - Capa S2: la disposició espaial del component fibril·lar segueix formant un espiral, però amb un angle diferent de la capa S1, de manera que s’inicia una nova capa de forma sobtada.
- Capa S3: igual que la capa S1.
El component fibril·lar doncs, esta disposat en dues formes diferents.
2.4. DISPOSICIÓ ESPAIAL DE LES PARTS DE LA PARET CEL·LULAR Agafarem com a referència la membrana plasmàtica per saber com la làmina mitja, la paret primària i la paret secundària.
4 La primera capa que es sintetitza i que per tant es deposita es la làmina mitja, a continuació la primària i després la secundària.
Aquella cèl·lula vegetal que la seva paret només esta constituïda de làmina mitja i paret primària sempre va associada a protoplast viu. En canvi, aquella cèl·lula vegetal que també presenta paret secundària sempre va associada a la pèrdua de protoplast (perquè la cèl·lula sigui funcional, el protoplast ha de morir just després de que s’hagi acabat de format la paret secundària – s’elimina la membrana plasmàtica).
3. BIOSÍNTESI DELS COMPONENTS DE LA PARET CEL·LULAR - Polisacàrids (aparell de Golgi): formen el component amorf.
- Glicoproteïnes (aparell Golgi): formen el component amorf.
- Substància incrustant: pot ser qu la cèl3lula tingui autonomia per elaborar-les o no, de manera que pot dependre de la cèl·lula vegetal adjacents (segons el tipus de substàncies incrustants).
- Microfibril·la de cel·lulosa: formada per cel·lulosa, que alhora esta formada per glucosa. Aquesta última prové de la fotosíntesi i es troba al citoplasma de la cèl·lula. A la membrana plasmàtica de protoplast hi ha un sèrie de proteïnes que s’agrupen, formant una roseta (complex enzimàtica de cel·lulosa sintesta); aquest capta per la basant citoplasmàtica glucoses i els van assemblant de forma lineal per formar cel·lulosa i alhora assembla les cel·luloses per formar les microfibril·les de cel·lulosa (a la basant externa). El complex enzimàtic es mou per la membrana per qualsevol lloc de l’espai, com les rodes davanteres d’un cotxet de nens (bojament), governa la direcció del moviment el citoesquelet de la cèl·lula (determina disposició al espai de la microfibril·la de cel·lulosa ( en sentit contrari a la direcció del complex enzimàtic).
5 4. ESPECIALITZACIONS DE LA PARET CEL·LULAR – COMUNICACIONS INTERCEL·LULARS La paret cel·lular envolta el protoplast. Malgrat que l’envolta totalment, no l’aïlla i permet la comunicació amb cèl·lules vegetals adjacents.
Tenim tres tipus d’estructures que es troben a la paret cel·lular i permeten la comunicació: 4.1. PLASMODESMES Plasmodesmes: és la continuïtat citoplasmàtica entre dues cèl·lules vegetals adjacents. Prové de la citocinesi de la cèl·lula, que al ser incomplerta es creen llocs molt concrets, els quals són espais genèticament programats on es troben els plasmodesmes.
Porus o canal plasmodèsmic: cavitat que s’ha format gràcies a que en aquest espai el protoplast no ha dipositat paret cel·lular (discontinuïtat).
Els components del plasmodesmes són:  Membrana plasmàtica de la cèl·lula A que continua per la membrana plasmàtica de la cèl·lula B. Les membranes que es troben entre aquestes són molt riques en proteïnes (actuen com a filtre biològic que permet el pas de determinat tipus de molècules segons la seva càrrega i el seu pes molecular).
 Citoplasma de la cèl·lula vegetal A que es continua amb el citoplasma de la cèl·lula vegetal B.
 Desmotúbul: tub del reticle endoplasmàtic llis compartit per les dues cèl·lules adjacents.
L’existència del plasmodesma en determina dos compartiments i alhora dos tipus de transport: - Compartiment simplàstic: conjunt de citoplasmes comunicats entre ells. Aquests determinen el transport simplàstic: translocació de molècules d’una cèl·lula a la adjacent via citoplasma.
- Compartiment apoplàstic: conjunt de les parets cel·lulars (permet el pas de molècules), espai que queda entre les cèl·lules i lloc que queda quan el protoplast de les cèl·lules moren. Determinen el transport apoplàstic: translocació de molècules via paret cel·lular, via espai que queda entre cèl·lules o via de l’espai abans ocupat pel protoplast i que ara queda buit (mai pel citoplasma).
6 4.2. PORUS PRIMARIS Porus primordials / porus primordials / camps de porus primaris: agrupació en un lloc determinat de plasmodesmes. Tenen matriu extracel·lular composada només per làmina mitja i per una paret primària – no ha perdut el protoplast (és una cèl·lula via).
Estan constituïts per: - Concavitat: depressió de la paret vegetal.
- Membrana de tancament: delimita dues concavitat. Esta formada pels plasmodesmes, les làmines mitges de cada cèl, així com la paret primària i els porus plasmodèsmics.
4.3. PORUS Referit a cèl·lula que té làmina mitja, paret primària i paret secundària – han perdut el protoplast. Constitució: - Cavitat: interior del porus – espai des de la membrana de tancament del porus primari i la obertura (espai del got).
- Obertura: diàmetre del porus – lloc on comença la cavitat.
- Membrana de tancament: en porus simples està format per parets primàries, làmines mitges i conjunt de porus o canals plasmodèsmics (NO plasmodesmes: si es desenvolupa la paret secundària per el protoplast, i per tant, els plasmodesmes també).
Hi ha dos tipus:  Simples: la paret secundària acaba de sobte  Areolats: la paret secundària forma un replegament; fa un dibuix en forma d’areola. És gairebé exclusiu de coníferes.
o La membrana de tancament s’ha modificat molt (evolució per colonitzar llocs que són pobres en precipitació): apareix el torus, en qual envolta el marge.
Torus: part paret primària, làmina, mitja, sense plasmodesmes; els component s’ha lignificats, de forma que el torus es molt impermeable a l’aigua.
7 Marge: presenta el mateix que el torus però no esta lignificat, de forma que no esta impermeabilitzat. La saba bruta circula per aquesta regió.
Cavitació / embolisme: entrada l’aire a un xilema, de forma que aquest queda inútil. La bombolla s’estén, cada cop és més grossa. Les coníferes s’ha adaptat a aquest fet, ja que la membrana de tancament es pot moure. La membrana de tancament es pressionat, el torus pressiona les parets secundaries de les cèl·lules i reté la bombolla d’aire (torus: impermeable).
Impedeix que la bombolla d’estengui més i inutilici el xilema.
8 ...