Célula Vegetal - RESUMO Anatomia das Plantas Vasculares (UFJF)

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célula vegetal
ANATOMIA DAS PLANTAS VASCULARES | SEM 02 2023
ACÉLULA VEGETAL
● É a menor unidade estrutural e
funcional que constitui o
organismo vegetal. São células
totipotentes e qualquer célula
vegetal viva pode gerar um novo
indivíduo.
● A plasticidade vegetal é a
capacidade de se adaptar ao
ambiente, sendo essa adaptação
um espectro do fenótipo.
PAREDE CELULAR
● A parede celular faz parte da
célula, ou seja, não é uma matriz
extracelular.
● Confere rigidez e forma à célula,
evitando ruptura com a pressão
de turgor - semelhante ao
exoesqueleto, contém enzimas
envolvidas nos processos
metabólicos e atua na defesa
contra bactérias e fungos
estimulando a produção de
fitoalexinas (compostos fenólicos,
flavonóides, alcalóides, etc.) ou
mesmo lignina, suberina ou
calose.
● Todas as células apresentam
parede celular primária e alguns
tecidos também irão possuir
parede celular secundária.
● A parede celular permite a
expansão celular.
● Composição química:
→ Natureza orgânica:
polissacarídeos (celulose,
hemiceluloses e pectinas),
proteínas, lipídios (cutina,
suberina e ceras), calose e lignina.
A produção de lignina possibilitou a
independência do ambiente aquático.
→ Natureza inorgânica: sílica,
oxalato ou carbonato de cálcio.
● Estrutura da parede celular
primária: microfibrilas de celulose
entrelaçadas por hemiceluloses
embebidas em um gel de pectinas
altamente hidratado.
● Síntese e deposição dos
polissacarídeos da parede celular
primária: as microfibrilas de
celulose são sintetizadas da
superfície celular (membrana
plasmática) e revestidas com
hemiceluloses que as unem entre
si. As pectinas formam umamatriz
de entrelaçamento que controla o
espaçamento das microfibrilas e a
porosidade da parede. As pectinas
e hemiceluloses são sintetizadas
no Complexo de Golgi e
transferidas para a parede via
vesículas, que se fundem com a
membrana plasmática e, desse
modo, depositam esses polímeros
na sua superfície celular.
● Síntese de celulose pelas rosetas
damembrana plasmática:
● Celulose: cadeias lineares de 1→ 4
β D Glucano que formam as
microfibrilas de celulose. As
microfibrilas constituem 20% a
30% do peso seco em paredes
primárias e 40% a 60% em
paredes secundárias das células
do lenho.
● Componentes não celulósicos da
parede celular:
→ Hemiceluloses: grupo
heterogêneo de glucanos não
cristalinos ligados por pontes de
hidrogênio às microfibrilas de
celulose. Houve modificação da
molécula de hemicelulose ao
longo da história evolutiva dos
grupos vegetais. Exemplos de
hemiceluloses:
→ Xiloglucano: característico
de paredes primárias de
eudicotiledôneas e quase
metade das monocotiledôneas
e é a principal fonte de
carboidrato em algumas
sementes.
→ Glucuronoarabinoxilano:
característico de paredes
primárias de Poales,
Zingiberales, Commelinales e
Arecales.
→ Pectinas: altamente hidrofílicas,
formam um gel. Representam
30-50% do peso seco da parede
primária nas eudicotiledôneas e
2-3% nas monocotiledôneas.
→ O arranjo químico determina
a porosidade da parede. A
água entra na mesma por meio
das pectinas, a qual confere
propriedades plásticas à
parede.
→ Proteínas: glicoproteínas
estruturais (resistência mecânica
à parede) e expansão celular
(α-expansinas), enzimas (ex.:
celulase e pectinase).
→ Água: 65% a 80% nas paredes
primárias. O estado de hidratação
é importante na determinação
das propriedades físicas da
parede, por exemplo: a remoção
da água torna as paredes rígidas
e não extensíveis.
● Divisão celular e formação da
parede celular primária:
→ As células filhas não são
totalmente independentes, elas
permanecem unidas através
dos PLASMODESMOS.
● Lamela média: é derivada da
placa celular (fragmoplasto),
formada por pectinas e se
estabelece entre duas células
filhas.
→ Na MET, aparece mais
eletrodensa que as paredes
primárias adjacentes.
● Plasmodesmos: são formados
durante a divisão celular e estão
presentes nas paredes celulares
primárias.
→ O plasmodesmo forma um
canal de comunicação entre as
células, dando continuidade ao
fluxo celular.
→ O poro consiste de uma
cavidade central entre duas
constrições estreitas. O
desmotúbulo é contínuo com o RE
das células adjacentes. Ou seja, o
retículo endoplasmático também
é contínuo entre as células.
● Campos Primários de Pontoação:
região da parede celular primária
com vários plasmodesmos.
● Parede celular secundária: é
depositada internamente à
parede celular primária. Apresenta
lignina (hidrofóbica) na sua
composição e diminui a
deposição de proteínas estruturais
e enzimas, além da ausência de
pectinas. A parede celular
secundária não se deposita nos
plasmodesmos.
→ A parede secundária do lenho
(ou xilema secundário) é dividida
em camadas (S1. S2 E S3) as quais
se organizam de diferentes
formas:
→ A parede celular secundária
forma os elementos traqueais
(condução).
→ A lignina se deposita nos
elementos traqueais e no
esclerênquima (parede celular
espessa).
→ Pontoação: presentes na
parede celular secundária na
região dos campos primários de
pontoação.
MEMBRANA PLASMÁTICA
● Modelo mosaico-fluido,
semipermeável e seletiva.
● Coordena a síntese das
microfibrilas de celulose para a
formação da parede celular
(presença de complexos
enzimáticos celulose-sintase).
● Controle da entrada e saída de
substâncias da célula:
→ Transporte ativo e transporte
passivo.
→ Água, íons e pequenas
moléculas polares.
→ Proteínas AQUAPORINAS: rápido
restabelecimento da turgidez das
células.
→ Transporte por vesículas
(proteínas e polissacarídeos).
→ Endocitose e Exocitose.
→ Transdução de sinais hormonais
e ambientais envolvidos no
controle do crescimento celular e
diferenciação.
VACÚOLO
● Delimitado por uma unidade de
membrana, o tonoplasto.
● O vacúolo é composto por
substâncias orgânicas e
inorgânicas e água.
● Ocupa considerável volume da
célula (90% em células
parenquimáticas diferenciadas).
● Mantém a turgidez da célula, ou
seja, mantém o citoplasma em
contato com a membrana
plasmática.
● Funções:
→ Expansão celular: aumento da
pressão interna (água).
→ Regula o pH da célula (bomba
de prótons) e mantém o controle
osmótico.
→ Armazena e mobiliza
substâncias.
→ Metabolismo Ácido das
Crassuláceas (MAC ou CAM):
captura CO2 à noite, fixa o
carbono em forma de ácido e o
armazena dentro do vacúolo.
Durante o dia, o CO2 é devolvido
para o citoplasma.
→ Armazena metabólitos
primários e secundários:
→ Os metabólitos secundários
servem como proteção contra
herbivoria, podem ser atrativos
ou são armazenados devido à
alta toxicidade ao citoplasma.
Ex.: antocianina, drusa e tanino.
→ Autofagia: englobam e
degradam organelas através de
enzimas hidrolíticas ou oxidantes.
PLASTOSOU PLASTÍDIOS
● Organelas derivadas da
endossimbiose de cianobactérias
de vida livre com as células
eucariotas ancestrais.
● Possuem duas unidades de
membrana, estroma e tilacóides.
● Contém genoma próprio e se
autoduplicam por fissão binária.
● Os plastos classificam-se pela
presença ou ausência de
pigmento ou tipo de substância
acumulada:
● Cloroplastos:
→ Contém pigmento clorofila e
carotenóides (captura de fótons e
fotoproteção).
→ As reações fotoquímicas
ocorrem na membrana dos
tilacóides.
→ A oxidação da água ocorre no
lume dos tilacóides.
→ A enzima rubisco reduz o
carbono no estroma.
● Cromoplastos:
→ Possuem pigmentos
carotenóides (vermelho, amarelo
e laranja).
→ São importantes no processo de
atração de polinizadores e
dispersores, uma vez que
demonstram que a semente está
pronta para germinar.
● Leucoplastos:
→ Não contém pigmentos e
armazenam substâncias.
→ Amiloplastos: amido.
→ Proteínoplastos: proteínas.
→ Elaioplastos: lipídeos.
PEROXISSOMOS ouMICROCORPOS
● É umamembrana lipoproteica que
envolve conteúdo granular
proteico.
● Retira moléculas de peróxido de
hidrogênio (H2O2) do citoplasma e
libera O2 e água (oxidases e
catalases).
● Juntamente com o cloroplasto e
mitocôndria, participa da
fotorrespiração (induzida pela
enzima rubisco em altas
concentrações de O2).
→ Fotorrespiração: metabolismo
do ácido glicólico (consomeO2 e
libera CO2).
● Glioxissomos: atuam na
conversão de ácidos graxos em
carboidratos através do ciclo do
ácido glioxílico.
→ São encontrados no
endosperma e/ou nos cotilédones
das sementes em germinação.
→ Peroxissomos e Glioxissomos
são interconversíveis.
MITOCÔNDRIAS
● Evoluíram da endossimbiose de
α-proteobactérias aeróbicas com
ancestrais dos eucariotos atuais.
● Contém seu próprio genoma e se
multiplicam por fissão binária.
● Possuem duas unidades de
membrana.
● São sítios de respiração aeróbica
celular e principal fonte de energia
imediata - ATP.
RIBOSSOMOS
● Encontrados no Retículo
Endoplasmático Rugoso,
citoplasma celular, membrana
externa do envelope nuclear,
mitocôndrias e plastídeos.
● São compostos de proteínas e RNA
ribossômico (RNAr) e não
possuemmembrana.
● Apresentam duas subunidades.
● Realizam síntese proteica.
COMPLEXODE GOLGI
● Também chamado de
Dictiossomos e aparelho de Golgi.
● Sintetiza os carboidratos de
parede - compostos não
celulósicos.
● Glicolisa proteínas -
glicoproteínas.
● Possui uma unidade de
membrana em cada cisterna e
vesícula.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
● Formado por uma unidade de
membrana dobrada formando
cisternas ou túbulos.
● Pode ser liso ou rugoso
(ribossomos aderidos).
● Funções:
→ Funciona como um sistema de
comunicação dentro da célula
(via de troca de material entre o
núcleo e o citoplasma de células
adjacentes via plasmodesmos).
→ RER: síntese proteica.
→ REL: síntese lipídica.
→ Retira excesso de CA2+ do
citosol.
→ Nas plantas, é multifuncional
(plasmodesmos e percepção da
gravidade).
CITOESQUELETO
● Rede tridimensional de proteínas
filamentosas.
● Composto de: microtúbulos
(tubulina) e microfilamentos de
actina.
● Auxilia na orientação da
deposição da celulose na parede
celular e da placa celular.
● Também auxilia no movimento
das organelas citoplasmáticas, na
mitose e na citocinese.
CITOPLASMA
● Citosol ou matriz citoplasmática
ou hialoplasma.
● Composto por água, proteínas,
carboidratos, lipídios, íons e
metabólitos secundários.
● Abriga todas as organelas.
● Ciclose: movimento do citoplasma
- há gasto de energia e
participação do citoesqueleto.
NÚCLEO
● Determina a produção de RNA e
moléculas de proteínas - regula o
metabolismo celular.
● É repositório da maioria das
informações genéticas das
células, responsável pelo
metabolismo, crescimento e
diferenciação da célula.
INCLUSÕES CELULARES
● São substâncias resultantes da
atividade química do protoplasma
(núcleo+citoplasma).
● Podem ser de dois tipos:
1. Orgânicas:
→ Amido;
→ Grãos de aleurona (proteína);
→ Óleos;
→ Inulina (fibra).
2. Inorgânicas:
→ Oxalato de cálcio: drusas,
ráfides ou rafídeos, cristais e areia
cristalina. Ex.: Costela de adão.
→ Carbonato de cálcio: cistólitos
(litocisto é a célula que forma o
cistólito). Ex.: Ficus.