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É a Unidade estrutural e funcional das plantas; A célula vegetal pode variar tanto na forma quanto no tamanho, sendo as formas mais comuns: Poliédricas, Fusiformes, Tabulares, Cilíndricas, Reniformes, Lobuladas. Célula Vegetal Parede Celular + Protoplasto Protoplasto Membrana Celular + Citoplasma + Núcleo + Vacúolo Citoplasma Citosol + Organelas + Citoesqueleto COMPOSIÇÃO: carboidratos, proteínas e algumas substâncias complexas; Esses componentes são sintetizados dentro da célula e transportados para o local onde eles se organizam. Funções: Atua como um exoesqueleto celular; Permite a conexão de células adjacentes; Permite que muitas plantas cresçam e se tornem árvores de grandes alturas; Resistência mecânica das paredes do xilema permite o transporte de água e minerais do solo até as folhas; Funciona como reserva metabólica nas sementes; Oligossacarídeos presentes na parede celular atuam como sinalizadores (defesa celular); Barreira à invasão de patógenos Parede Celular: Lamela Média, Parede Primária e Parede Secundária. LAMELA MÉDIA: fina camada que promove a junção de paredes primárias de células adjacentes. Constituída de substâncias pécticas (ácido péctico, pectato de cálcio e de magnésio) e de proteínas. Preenche espaços entre as células e funciona como uma espécie de cimento que irá unir células vizinhas. PAREDE PRIMÁRIA: formada em células jovens em crescimento. Constituída de celulose, hemiceluloses, pectinas, proteínas e compostos fenólicos. PAREDE SECUNDÁRIA: formadas após a célula parar de crescer. Rica em celulose e lignina. Tornar-se altamente especializada em estrutura e função. CELULOSE: é uma molécula longa, não ramificada, formada de resíduos de glicose @daiasaling unidos por ligação β-1,4. É sintetizada na membrana plasmática pela celulose sintase. HEMICELULOSE: é uma mistura complexa de açúcares e derivados de açúcares (pentoses, ácidos urânicos, etc.); forma uma rede altamente ramificada. PECTINA: é um polissacarídeo formado por monômeros de ácido galacturônico unidos entre si por ligações glicosídicas. LIGNINA: é formada a partir de três álcoois (coniferil, cumaril e sinapil), que na parede celular, sofrem a ação de enzimas que os convertem para a forma de radicais livres (unem-se produzindo a lignina - ao acaso). ESQUEMA DO ARRANJO DAS MICROFIBRILAS NA PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA. A - Parede primária. B - Paredes primária e secundária. C - Arranjo das microfibrilas de celulose. Parede primária, arranjo entrelaçado (desordenado). Parede secundária, arranjo ordenado. As camadas da parede secundária são designadas por S1, S2 e S3 - orientação das microfibrilas. A estrutura da parede celular varia dependendo da função exercida pela célula; Fibras, esclereides (sustentação) e xilema, possuem parede secundária altamente lignificada; Células com elevada atividade metabólica e células em crescimento possuem apenas parede primária; Células epidérmicas de caules podem possuir apenas espessamento da parede primária; Células-guarda possuem espessamento diferencial, relacionado a sua função. Crucial para a vida da célula - mantêm as diferenças eletroquímicas essenciais entre o citosol e o meio externo; Constituída de uma bicamada fosfolipídica contendo proteínas embebidas (“mosaico fluido”). FOSFOLIPÍDIOS - principal classe de lipídios encontrada em membranas vegetais; Insolúveis em água de natureza anfipática (possuem uma região hidrofílica e outra hidrofóbica); Arranjados em uma dupla camada (bicamada); Funcionam como barreira ao movimento de íons e de moléculas polares. Proteínas associadas a bicamada lipídica são de 3 tipos: Periféricas; Ancoradas em lipídios. Integrais ou intrínsecas Fluxos de íons; Síntese de ATP; Transdução de sinais; Gradiente eletroquímico. Porção líquida hidrofílica do citoplasma, na qual ficam mergulhadas as organelas, e que ocupa pequeno volume da célula, principalmente nas células altamente vacuoladas. - Local de muitos e importantes processos celulares. Glicólise (primeira etapa da respiração aeróbica); Via das pentoses-fosfato; Síntese de sacarose; Síntese de proteínas. : São extensões tubulares da membrana plasmática que atravessam a parede celular e conectam os citoplasmas de células adjacentes; Elas permitem a junção dos conteúdos das regiões citosólicas e do retículo endoplasmático; Cada plasmodesma contém um estreito tubo de retículo endoplasmático – desmotúbulo; O pequeno diâmetro evita a transferência de organelas e macromoléculas; Há a difusão de pequenas moléculas (como sacarose) e de íons (K+ , Cl- , Ca2+ , etc.). Plasmodesmas criam uma rede contínua de citoplasmas em toda a planta – Simplasto; Apoplasto - rede de espaços extracelulares. Compreende o espaço formado pelas paredes de células interconectadas e pelos espaços intercelulares. : Compartimento encontrado nas células eucarióticas, o qual armazena a informação genética da espécie – ácido desoxiribonucléico (DNA); O DNA contém os genes, que possuem a informação para a síntese do ácido ribonucléico (RNA) – transcrição; Moléculas de mRNA são exportadas para o citosol onde irão dar origem às proteínas – tradução; Proteínas podem ser sintetizadas em ribossomos livres no citosol ou nos ribossomos associados ao RE (RE rugoso) O NÚCLEO: Compartimento relativamente grande, o núcleo é circundado por uma dupla membrana (envelope nuclear). As membranas interna e externa possuem complexos poros nucleares (onde se fundem), permitindo a exportação de RNA e de ribossomos e a importação de proteínas. O núcleo contém uma região granular (densa), o nucléolo, o qual é o sítio da síntese de ribossomos. Durante a divisão celular o nucléolo e o envelope nuclear desaparecem. : RE + CG + envelope nuclear: endomembranas envolvidas na biossíntese, processamento e secreção de lipídios, proteínas e polissacarídeos. Parte do RE é associada com ribossomos – RE rugoso (síntese de proteínas). Parte do RE não é associada com ribossomos – RE liso (biossíntese de lipídios). NÚCLEO O CG é constituído de sacos membranosos achatados (cisternas), que são separados do RE; O CG organiza e processa cadeias de oligossacarídeos e glicoproteínas provenientes do RE; As glicoproteínas modificadas deixam o CG em vesículas secretoras; -> As vesículas descarregam seus conteúdos dentro da célula ou se fundem com a membrana plasmática descarregando fora da célula; No CG é realizada a síntese de (hemiceluloses e pectinas) : Responsáveis pela síntese proteica; São formados por moléculas de RNA ribossômico associadas a proteínas; Contém sítios, onde são acoplados - RNAm e o RNAt – que transportam os aminoácidos; Não possuem membrana, por esse motivo, não são considerados organelas celulares citoplasmáticas. : Originaram-se a partir de cianobactérias por endossimbiose; São organelas circundadas por dupla membrana (uma da bactéria e outra do fagossomo); Apresenta DNA próprio. Destacam-se cinco tipos de plastídios: 1. Proplastídeos (embrionários); 2. Estioplasto (ocorrem em plantas que cresceram no escuro); 3. Cloroplastos (ocorrem em plantas que crescem na luz); 4. Cromoplastos (armazenam pigmentos clorofila, carotenóides e flavonóides.); Menores que os outros; Dá cor aos frutos. 5. Leucoplastos (atuam com função de reserva em plantas). o Amiloplastos – reserva de amido (tubérculos); o Oleoplastos – reserva óleo (sementes); o Proteoplastos – armazena proteína. Mais comum e importante - realizam fotossíntese; Compreende um sistema complexo de membranas – tilacóides; Tilacóides empilhados são chamadosde grana; Apresentam grãos de amido - importante para o metabolismo das plantas Originaram-se a partir de eubactérias aeróbicas por endossimbiose; Duas membranas: uma externa, sem invaginação, e outra interna, invaginada (cristas mitocondriais): Membrana externa: permite a passagem de íons e moléculas. Membrana interna: possui carreadores específicos que promovem a troca de íons e moléculas entre a matriz mitocondrial e o espaço intermembranar. MATRIZ: fase aquosa contida dentro da membrana interna. ESPAÇO INTERMEMBRANAR: região entre as duas membranas Mitocôndrias são os sítios da respiração celular: 1. Há a degradação de piruvato (gerado na glicólise), liberando CO2 e produzindo NADH e FADH2 (ciclo de Krebs) - matriz mitocondrial; 2. Forma-se ATP e é consumindo O2 nas cristas mitocondriais (cadeia transportadora de elétrons). Estruturas circundadas por uma única membrana conhecida como tonoplasto; Numerosos e pequenos nas células meristemáticas e único, podendo ocupar de 80 a 90% do volume celular, nas células adultas; Obs: alguns autores consideram o vacúolo um compartimento à parte, não fazendo parte do citoplasma. Vacúolos são responsáveis pelo balanço hídrico celular, além de outras funções e propriedades, como: 1. Em células em crescimento, compostos orgânicos e inorgânicos são acumulados nos vacúolos. Estes solutos criam a pressão osmótica que é responsável pela pressão de turgescência necessária para o crescimento e manutenção da forma dos tecidos. 2. Em suculentas, a flutuação diária no conteúdo de ácidos orgânicos nos vacúolos é conhecida como Metabolismo Ácido das Crassuláceas (plantas CAM, como cactáceas e crassuláceas). Isto está diretamente associado à fixação de CO2 (Fotossíntese). 3. Vacúolos são ricos em enzimas hidrolíticas (proteases, glicosidases, etc.) que degradam macromoléculas celulares durante o processo de senescência. 4. Tipo especializado de vacúolo, vacúolo proteico neutro, é abundante em sementes, servindo como o local de estoque de proteínas. 5. Pigmentos como antocianina e betacianina são armazenados nos vacúolos. 6. Acúmulo de sais potencialmente tóxicos (Na+ e Cl- ) em halófitas (plantas nativas de ambientes salinos); 7. Vacúolos têm papel importante na homeostase de íons, mantendo as concentrações de íons (Ca2+ , PO4 2- , NO3 - ) constantes e em níveis adequados no citosol. Organelas esféricas de alta densidade circundadas por uma única membrana e especializada em determinadas funções; Principais microcorpos são os peroxissomos e os glioxissomos: Peroxissomos são estruturas de alta densidade (1,25 mg/cm2 ) encontradas nas plantas, em tecidos fotossintéticos; Peroxissomos atuam na remoção de hidrogênio de substratos orgânicos. Peroxissomos contém grande quantidade da enzima catalase, que catalisa a degradação do peróxido de hidrogênio (H2O2 ); GLIOXISSOMOS, por sua vez, são encontrados em sementes oleaginosas (soja, algodão, mamona...); Glioxissomos contêm enzimas do ciclo do glioxilato, o qual participa do processo de conversão lipídios em açúcares durante o processo de germinação; Rede tridimensional de filamentos proteico, composto de três tipos de proteínas: os microtúbulos (formado por tubulina), os filamentos intermediários (formados por queratina) e os microfilamentos (actina); Garante o movimento e a organização espacial das organelas no citoplasma e executa papéis, como: manutenção da forma da célula, mitose, meiose, citocinese, deposição de parede celular e diferenciação celular Processo pelo qual ocorre a reprodução da célula e de seu material genético; Expansão e Divisão celular → forma dos organismos multicelulares crescerem. DIVISÃO CELULAR: MITOSE E CITOCINESE MITOSE (divisão nuclear): um conjunto completo de cromossomos duplicados previamente é alocado para cada um dos dois núcleos filhos; CITOCINESE: processo que divide a célula inteira em duas novas células (divisão do citoplasma). 1. Células filhas semelhantes à célula mãe e entre si; 2. Células filhas herdam uma réplica exata da informação genética; 3. Cada célula filha herda metade do citoplasma da célula mãe. É dividido em duas fases distintas: Fase M e Interfase. INTERFASE: G1 - Crescimento celular e preparação para a duplicação do DNA nuclear → é a fase em que a célula-filha, recém-formada, ainda não replicou seu DNA. S - Fase em que o DNA é duplicado; G2 - Crescimento da célula e duplicação completa do DNA → é a fase em que a célula, com seu DNA replicado, ainda não iniciou a mitose. Observa-se o acúmulo de energia necessária para a realização da divisão celular **G = Gap (intervalo) e S = Síntese A MITOSE + CITOCINESE são referidas como fase M
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