Aula2Parede celular

Prévia do material em texto

Parede celular
Formação e constituição
Parede Celular
•Matriz extracelular secretada como uma camada espessa, 
rígida e forte
• É rica em polissacarídeo
Tipos de paredes
•Primária 
•Secundária
•Sua presença restringe a distensão do protoplasto, tendo o 
tamanho e forma constante na maturidade
Parede Celular
• Forma-se nos primeiros estágios do desenvolvimento da 
célula
• Praticamente todas as células vegetais a possui
• Endosperma 
de monocotiledônea: 
Células sem paredes
PAREDE CELULAR
Constituição
• Lamela mediana
• Parede primária
• Parede secundária
• Plasmodesmos
Pectina
30 % celulose, 
30%hemicelulose, 
30%pectinas 
10%proteínas
50 - 80 % celulose
5 - 30% hemicelulose
15 – 35 % lignina
Formação da Parede Celular
Fases
• Mitose – ponto de checagem (1- ao final da G1; 2- ao 
final da G2-início da mitose; e 3 – início do fuso)
• Início da telófase – sistema de fibrilas em forma 
de barril entre os dois núcleos filhos –
FRAGMOPLASTO (fibrilas de microtúbulos em 
forma de barril formato de discos de cada lado do 
plano de divisão.
• Vesículas (gotículas) se fundem formando a PLACA 
EQUATORIAL
• Citocinese vegetal: divisão do citoplasma (Placa 
Equatorial – briófitas e plantas vasculares)
Composição e estrutura
• Componente principal: Celulose (ligações  1,4 –
cadeias com 6.000 a 10.000 moléculas de glicose (C6 
H10 O5 ) n
Características
• Confere proteção às células
• Constituição varia com o determinado tipo 
celular
• Algumas bactérias possuem parede celular 
com a seguinte constituição:
- Proteínas, lipídeos e polissacarídeos
• Fungos quitina
Composição química e Estrutura da
Parede Celular Vegetal
• A parede celular primária consiste de 
microfibrilas de celulose embebida em uma 
matriz amorfa e hidratada (65% de água) de 
hemiceluloses, pectinas e glicoproteínas.
• glicose, galactose, fucose e manose (6 carbonos)
• xilose e arabinose (5 carbonos).
• Pectinas - Ramnogalacturonanos I (RGI),
• arabinanos, galactanos, arabinogalactanos I, 
ramnogalactoronanos II (RGII).
CELULOSE
• Polímero linear de subunidades de 
glicose unidas por ligações beta-1,4
• Feixes de 40 moléculas de celulose 
formam as microfibrilas 
• As moléculas individuais de celulose são 
mantidas por meio de pontes de 
hidrogênio.
• Polissacarídeo de moléculas formadas por cadeias lineares de 
glicose - 40 moléculas de celulose se unem paralelamente por 
pontes de H – as microfibrilas – se unem em feixes maiores (as 
macrofibrilas) que constituem a armação fundamental da 
parede celular
Síntese das microfibrilas de 
celulose
•Microfibrilas são de comprimento indeterminado e variam 
consideravelmente em largura .
• Ao MET em plantas terrestres as microfibrilas possuem 5 
a 12 nm de largura.
• Algas podem ter acima de 30 nm de largura e ser mais 
cristalina.
• Com análise da MET as microfibrilas de celulose possuem 
grandes complexos protéicos ordenados.
• Síntese de celulose – Ocorre no citoplasma onde 
possui baixo teor de íons de Cálcio e alto teor de 
Magnésio e com a presença de glucose uridina 
difosfato (UDPG) e pH 7,2
• Fora do citoplasma – alto teor de Cálcio, baixo 
teor de Magnésio, ausência de UDPG e pH 5,5 – não 
há síntese da molécula de celulose
CESA – Plant cellulose synthase
- Modelo – Arabidopsis thaliana – 10 genes.
-Estão embebidas na membrana plasmática do lado 
citoplasmático em um arranjado hexaédrico – roseta de 
partículas.
- Transfere um resíduo de glicose de um doador de açúcar 
de nucleotídeo para a cadeia de glucano e crescimento.
Microfibrilas de celulose – sua formação ocorre na MP 
por ação da Enzima – complexo celulose sintetase 
(CESA) - presente na membrana plasmática (formato de 
roseta) 
Nas microfibrilas, a celulose possui arranjo ordenado 
de suas moléculas, resultando na propriedade cristalina 
– dupla refração (birrefringência) – brilhante na luz 
polarizada
Um conjunto de 
microfibrilas se unem 
formando as 
macrofibrilas de celulose 
que, com os demais 
componentes, formam a 
parede celular
Microtúbulos e 
microfilamentos 
presentes no 
citoesqueleto orientam 
as moléculas de celulose 
em direção às proteínas 
da plasmalema (Retículo 
Endoplasmático Cortical?)
Outros compostos associados à parede
• Outros polissacarídeos não celulósicos: 
•Hemicelulose – polissacarídeo ramificado de composição 
heterogênea (xiloglicano – xilose e glicose) - Hidrofílicos, 
insolúveis em água
• Pectinas (galacturonanos) – polissacarídeos ramificados que 
contêm na molécula ácidos urônicos, particularmente o ácido 
galacturônico – são hidrofílicos e solúveis em água quente
Outras substâncias orgânicas e inorgânicas ocorrem 
nas paredes celulares:
* Orgânicos: proteínas
Lipídios (cutina, suberina, cêras)
Composição da Parede Celular Primária
• 90% de polissacarídeos (30% de celulose, 30% de 
hemicelulose e 30% de pectinas) e 10% de 
proteínas:
*Extensina: glicoproteína que 
promove rigidez na parede celular e outras 
glicoproteínas, e na porção protéica predomina o 
amino-ácido)
Hemiceluloses
As hemiceluloses são denominadas:
• xiloglucanas, arabinanas, galactomananos 
e assim por diante.
• As monocotiledôneas possuem os xilanos 
como a maior componente de hemicelulose 
enquanto que nas eudicotiledôneas os 
xiloglucanos estão em maior quantidade.
Parede Celular Primária
• Forma-se primeiro, com microfibrilas de disposição 
intercalar e o crescimento ocorre por INTUSSUSCEPÇÃO –
material novo depositado no interior da parede previamente 
formada
INTUSSUSCEPÇÃO
APOSIÇÃO
Composição da Parede Celular Secundária
• 65 – 85% de polissacarídeos (50 – 80% de celulose e 5 –
30% de hemicelulose) e 15 – 35% de lignina
Pode ocorrer lamelações – em conseqüência do modo e do 
grau de crescimento desta parede e do arranjo das 
microfibrilas nos sucessivos acréscimos de material 
constituinte
• Camadas adicionais depositadas internamente à parede 
primária
• Deposição das fibrilas se dá por 
APOSIÇÃO(deposição sucessivas 
de material de parede camada por 
camada)
Lignina
• Lignina está presente nas parede celular 
secundárias, é um polímero complexo que contém 
muitas cadeias de monômeros quimicamente 
distintos, todos os quais são derivados do ácido 
cinâmico.
• Ácido cinâmico é formado pela deaminação do 
aminoácido fenilalanina o qual é quebrado por uma 
enzima denominada de Fenilalaninamonialiase (PAL).
• Aparentemente, estes radicais livres se 
polimerizam espontaneamente para formar uma 
estrutura complexa conhecida como lignina.
• A lignificação ocorre durante toda a deposição da 
parede celular secundária algumas regiões da 
parede mais lignificadas do que outras.
• Lignina – Substância que confere resistência mecânica 
(rigidez) química e biológica (Contra fungos e bactérias). 
•As reações para formação da lignina ocorrem nos 
dictiossomos e os produtos glicosídeos monolignóis, 
são acumulados no vacúolo. 
• Para formar lignina estes são excretadas para fora 
da MP, são desidrogenados pela enzima peroxidase 
formando radicais livres
• Estes radicais aparentemente se polimerizam 
espontaneamente dando origem a um complexo 
polímero – LIGNINA com diferentes monômeros –
todos derivados do ácido cinâmico (principais 
monômeros – álcoois: coniferílico, siringaldeído, 
paracoumarílico e sinaptil)
* Inorgânicos: sílica, sais, etc... 
Organização da 
Parede Celular 
Secundária
* S1 – Camada externa
*S2 – Camada mediana
*S3 – Camada Interna
Membrana 
plasmática
Membrana 
plasmática
Parede 
celular
Elasticidade x Rigidez PC1 e PC2
Elasticidade decorrente do arranjo e a 
constituição da parede celular primária 
Rigidez decorrente da constituição e 
do arranjo das fibrilas de celulose na 
parede celular secundária
Conexões intercelulares
Plasmodesmos
PC1 – Campos primários de pontoação
PC2 - Pontoações
• Plasmodesmos – canais estreitos de 30 a 60 nanômetros 
(delineados pela MP e atravessados por túbulos de RE 
(desmotúbulos)
Plasmodesmose campos de pontoação 
primários
• Campos de pontoações primários
Pontoação
• Membrana de 
pontoação (lamela 
mediana + parede 
primária das duas 
células)
• Par de pontoação –
Simples ou Areolada
Pontoações Simples
Pontoação 
areolada com 
torus
Função
P
o
n
t
o
a
ç
õ
e
s
P
a
r
e
s 
Pontoações 
guarnecidas
Utilização de produtos oriundos da Parede Celular 
Secundária
• Presente em células de esclerênquima – esclereídes, fibras 
e tegumentos de frutos e sementes
• Estes tecidos/células ocorrem junto a outros que possuem 
células somente com paredes primárias
• Pêlos podem apresentar PC2 – fibras de 
algodão
• As fibras podem ocorrer nas folhas, nos 
caules e em raízes
• Fibras do cânhamo (0,5 a 5,5 cm), do 
linho (0,8 a 6,9 cm) do rami (até 55 cm) 
de comprimento.