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Citologia Vegetal Profa. D. Sc. Elisa Mitsuko Aoyama Célula Vegetal x Célula Animal http://www.educomputacion.cl/content/view/274/135/ LAMELA MÉDIA PAREDE PRIMÁRIA PAREDE CELULAR PAREDE SECUNDÁRIA PLASMODESMOS PROTOPLASTO MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA CITOSSOL PLASTÍDIOS OU PLASTOS MITOCÔNDRIAS PEROXISSOMOS GLIOXISSOMOS RIBOSSOMOS RETICULO ENDOPLASMÁTICO DICTIOSSOMOS VESÍCULAS MICROTÚBULOS FILAMENTOS DE ACTINA VACÚOLO(S) TONOPLASTO SUCO VACUOLAR NÚCLEO MEMBRANA NUCLEAR NUCLEOPLASMA CROMATINA NUCLÉOLO SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS CRISTAIS ANTOCIANINAS GRÃOS DE AMIDO SUBSTÂNCIAS FENÓLICAS ÓLEOS E CERAS CORPOS PROTÉICOS Resumo dos componentes de uma célula vegetal Célula Vegetal – Parede Celular http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Morfoanatomia_celula_vegetal.png Funções da Parede Celular Conter o protoplasto, conferindo forma e rigidez à célula; Prevenir a ruptura da membrana plasmática pela entrada de água na célula; Ser portadora de enzimas relacionadas a vários processos metabólicos e atuar na defesa contra bactérias e fungos, levando à produção, por exemplo, de fitoalexinas. A parede celular é, desse modo, parte dinâmica da célula vegetal e passa por modificações durante o crescimento e desenvolvimento desta célula. Composição Química Substâncias orgânicas: CELULOSE Lignina Proteínas: extensina – dá rigidez à parede alfa – expansina – que atua na expansão irreversível da parede Enzimas peroxidases, fosfatases, endoglucanases, xiloglucano-endotransglicosilases e pectinases Lipídios: suberina, cutina e ceras tornam a parede celular impermeável à água Substâncias inorgânicas: sílica cristais http://genomicsgtl.energy.gov/benefits/cellulosestructure.shtml Estrutura da Parede Celular Parede celular: Lamela Média Parede celular primária Parede celular secundária: S1 S2 S3 Composição Química e Estrutura Estrutura Estrutura Estrutura Campo de pontoação e pontoação da parede celular Durante a formação da lamela média e da parede primária, porções do retículo endoplasmático (desmotúbulo) ficam retidos entre as vesículas que estão fundindo-se, originando os futuros plasmodesmos . Campo de pontoação e pontoação da parede celular Campo de pontoação e pontoação da parede celular Estes são pequeníssimos orifícios (50-60 nm de diâmetro) da parede celular, revestidos por membrana plasmática, conectando o lume do retículo endoplasmático de uma célula com o de outra, sua vizinha, e também o citossol. Assim, os plasmodesmos possibilitam a continuidade protoplasmática entre uma célula e outra. http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/biologia/site/apoioaoprofessor/apoiovolume1.cf m FORMAÇÃO DA PAREDE CELULAR FORMAÇÃO DA PAREDE CELULAR Plastos ou Plastídios São organelas derivadas de cianobactérias que contêm seu próprio genoma e se autoduplicam. Assim como as mitocôndrias, parecem ser remanescentes de organismos que estabeleceram relações simbióticas com os ancestrais dos eucariotos atuais. http://www.yellowtang.org/images/chloroplast_1_c_ph_784.jpg h ttp ://w w w .u fp e .b r/b io lm o l/g e n o m a s_ o rg a n e la s.h tm Estrutura e composição dos plastos São organelas com formas e tamanhos diferentes. Classificam-se de acordo com a presença ou ausência de pigmento ou com o tipo de substância acumulada. Há três grandes grupos de plastídios: Cloroplastos Cromoplastos Leucoplastos Os plastídios podem passar de um grupo para o outro, pelo acúmulo de determinadas substâncias e rearranjo de sua estrutura interna. Diagrama de cloroplasto. A. Corte mediano a dupla membrana, que contém o estroma e os tilacóides. B. Detalhe, mostrando a interconexão dos tilacóides e os plastoglóbulos. (Esquema inferior, retirado de Esau (1977) CLOROPLASTOS http://www.yellowtang.org/images/plant_central_3_c_ph_784.jpg CLOROPLASTOS Cromoplastos. Célula de raiz de cenoura (Daucus carota - Apiaceae) com cromoplastos aciculares. Foto M. Arduin. o Os cromoplastos são portadores de pigmentos carotenóides, sendo encontrados em pétalas e outras partes coloridas de flores, em frutos e em algumas raízes. Os cromoplastos surgem, em grande parte dos casos, a partir de transformações dos cloroplastos, que sofrem modificações diversas levando ao rompimento de tilacóides. CROMOPLASTOS o O cromoplasto tem a capacidade de sintetizar e acumular pigmentos. No tomate (Solanum lycopersicum – Solanaceae) os cromoplastos acumulam licopeno (vermelho) e na cenoura (Daucus carota - Apiaceae) acumulam caroteno (alaranjado), sob a forma de cristais aciculares. CROMOPLASTOS o O cromoplasto que se desenvolveu a partir de cloroplasto pode retornar à forma original e, em tal caso, o cromoplasto perde parte do caroteno e desenvolve mais o sistema de tilacóides e clorofila. CROMOPLASTOS Tipos: Eritroplastos: rico em licopeno, pigmento vermelho, esses cromoplastos se desenvolvem em frutos maduros e tomate. Xantoplastos: com xantofila, pigmento amarelo. Encontrado em órgãos que não entram em contato direto com a luz solar, desempenhando função de reserva. Amiloplastos de batatinha inglesa (Solanum tuberosum, Solanaceae). A-B. Compostos; C. Simples; D. Semi-composto. Retirado de Strasburger et al. (1974). E. Fotomicrografia de amiloplastos de batata-inglesa, mostrando as camadas de deposição. Foto M. Arduin. oOs leucoplastos não possuem pigmentos e podem armazenar várias substâncias. oOs que armazenam amido são chamados de amiloplastos, ocorrendo por exemplo em tubérculos de batata inglesa (Solanum tuberosum - Solanaceae). oNos amiloplastos o sistema de tilacóides é reduzido. oLeucoplastos de tecidos que ficam expostos à luz podem desenvolver-se em cloroplastos como no caso de batata inglesa (quando a batata fica velha e é exposta à luz sua casca vai ficando verde). LEUCOPLASTOS Tipos: Amiloplastos Elaioplastos ou Oleoplastos Proteoplastos LEUCOPLASTOS Estágios de desenvolvimento de um proplasto em ambiente iluminado e em ambiente escuro. Neste caso o desenvolvimento chega até o tipo denominado estioplasto, com um corpo prolamelar em seu interior. Submetido a iluminação, o estioplasto converte-se em cloroplasto. A figura mostra também as inter-relações que podem ocorrer entre os diversos tipos de plastos. Desenho de M. Arduin. Vacúolo É uma estrutura característica da célula vegetal. Em virtude da pressão exercida por esta organela, a fina camada de citoplasma mostra-se disposta junto à membrana plasmática. As células meristemáticas em geral possuem numerosos vacúolos pequenos, que se fundem para formar um único vacúolo central na célula diferenciada. O vacúolo normalmente ocupa considerável volume da célula, chegando a ser o seu maior compartimento; em células parenquimáticas diferenciadas, por exemplo, representa até 90% do espaço celular. http://www.yellowtang.org/images/plant_central_1_c_la_784.jpg Estrutura e composição do vacúolo É delimitado por apenas uma membrana lipoprotéica denominada tonoplasto. Sua estrutura assemelha- seà da membrana plasmática, ou seja, é trilamelar, entretanto a porção mais interna pode ser mais espessada. http://www.nrc- cnrc.gc.ca/eng/education/biology/gallery/plant_cell.html http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/biologia/site/apoioaoprofessor/apoiovolume1.cf m Os vacúolos se originam do sistema de membranas do complexo de Golgi. O tamanho do vacúolo aumenta à medida que o tonoplasto incorpora vesículas derivadas do aparelho de Golgi na face de maturação. O vacúolo tem participação ativa em diversos processos metabólicos celulares e suas funções e propriedades dependem do tipo de célula no qual ocorre. Funções dos vacúolos Participa de vários processos metabólicos celulares, tendo diferentes funções e propriedades, dependendo do tipo de célula em questão. Osmoticamente ativo, desempenha papel dinâmico no crescimento e desenvolvimento da planta. Durante o alongamento celular, compostos orgânicos e inorgânicos são acumulados no vacúolo, e estes solutos originam um gradiente de potencial osmótico, responsável pela pressão de turgor; esta é essencial para o alongamento celular. O acúmulo de solutos pode dar-se por transporte ativo contra um gradiente de concentração. Vacúolo como compartimento osmoticamente ativo Vacúolo como lisossomo Vacúolo como estrutura de armazenagem Vacúolos como local de depósito de produto do metabolismo secundário FUNÇÕES DOS VACÚOLOS Vacúolos com reserva. Célula do endosperma da semente de mamona (Ricinus communis, Euphorbiaceae), contendo reserva protéica (grãos de aleurona). Foto M. Arduin. Grão de aleurona: Cristalóide Globóide Glóbulos de lipídio Epiderme de dracena (Dracaena sp – Agavaceae) cujas células acumulam antocianina de cor vermelho- vinho no vacúolo. Foto M. Arduin. Células da epiderme de Vanilla sp. (Orchidaceae) contendo cristais de vários formatos. Foto M. Arduin. Célula em folha de Psidium sp. (Myrtaceae) contendo substâncias fenólicas que podem apresentar aspecto homogêneo ou granuloso e uma célula contendo uma drusa. Foto M. Arduin. A - Idioblasto contendo ráfides no pecíolo de uma folha de banana-de-macaco (Monstera deliciosa - Araceae). B – Idioblasto ejetando as ráfides. Foto M. Arduin. Substâncias Ergásticas As substâncias ergásticas (Ergástico, termo vindo do grego: ergon = trabalho) correspondem a produtos do metabolismo celular. Muitas dessas substâncias são materiais de reserva e/ou produtos descartados pelo metabolismo da célula. São encontradas na parede celular e nos vacúolos, podendo também estar associadas a outros componentes protoplasmáticos. Entre as substâncias ergásticas mais conhecidas destacam-se a celulose, amido, corpos de proteína, lipídios e substâncias relacionadas, sais orgânicos e inorgânicos e até mesmo minerais. Pode estar sob a forma de cristais, com por exemplo os cristais prismáticos, as ráfides e drusas de oxalato de cálcio ou de cistólito de carbonato de cálcio. Depósitos de sílica ocorrem no interior das células em forma de partículas retangulares, cônicas ou como grãos. Também são ergásticas muitas outras substâncias orgânicas, tais como: substâncias fenólicas, resinas, gomas, látex, alcalóides, entre outras. Muitas vezes, as células que contém as substâncias ergásticas são diferentes morfologica e fisiologicamente das demais células do tecido e, neste caso, recebem o nome de idioblastos. SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS http://www.agen.ufl.edu/~chyn/age2062/lect/lect_06/5_43.GIF
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