Aula_2_Celula_Vegetal

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07/03/2012
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Aula 2Aula 2
Revisão sobreRevisão sobre
Célula VegetalCélula Vegetal
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
• As células são as unidades funcionais da vida.
• Os menores organismos são compostos de uma
única célula.
• Os organismos multicelulares são formados por
milhões de células agregadas de modo organizado
e exercendo funções específicas.
No século XVII, Robert Hooke - câmeras diminutas.
A célula é a unidade estrutural e funcional fundamental dos seres vivos.
Microscópio de Hooke (1655). Células observadas por 
Hooke (1655).
Cinco reinos:
Monera
Protista
Fungos
Plantas
Animais
A célula: composição,organização e função.
Reino
Moneras Protistas Fungos Vegetais Animais
Organismos 
representativos
Bactérias
Algas azuis
Protozoários
Crisófitos
Fungos 
verdadeiros
Algas verdes
A. vermelhas
Algas pardas
Briófitas
Traqueófitas
Metazoos
Classificação celular Procariontes Eucariontes
Classificação dos organismos e das células
Célula Eucariótica 
(Núcleo, Mitocôndrias, Complexo de Golgi)
Célula procariótica
(nucleóide e protoplasma)
Características gerais das células eucariontes e procariontes DIVERSIDADE E SIMILARIDADE DAS DIVERSIDADE E SIMILARIDADE DAS 
CÉLULASCÉLULAS
• Células de animais e vegetais, unicelulares ou
pluricelulares tem diversas particularidades.
• Todas tem em comum uma membrana lipoprotéica
(a plasmalema) que delimita o seu conteúdo e
controla a entrada e a saída de substâncias.
• A membrana permite a diferenciação bioquímica
do citoplasma das células em relação ao meio
exterior.
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DIFERENÇAS ENTRE DIFERENÇAS ENTRE 
EUCARIOTOS E PROCARIOTOSEUCARIOTOS E PROCARIOTOS
 Eucariotos Procariotos 
Carioteca presente ausente 
Organelas presentes Ausentes 
Parede celulósica nas 
células vegetais 
Peptideoglicanos 
DNA Associado com 
histonas 
Circular s/ 
histonas 
 
 
Células eucariontes 
• Tem maior complexidade do que as células 
procariontes
• São ricas em membranas que formam 
diversos compartimentos
• Diferentes vias metabólicas ficam separadas 
entre si em organelas com diferentes 
funções
Células Vegetais X Células Animais Célula AnimalCélula AnimalCélula AnimalCélula Animal
Célula VegetalCélula VegetalCélula VegetalCélula Vegetal Célula vegetal
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Parede celular
• envolve a membrana
• define a forma
• Parede Primária:
-tecidos vivos (parênquima e
colênquima)
- lamela média: cimento entre
paredes de células vizinhas
- celulose, hemicelulose e
substâncias pécticas (>35%)
• Parede Secundária:
-tecidos mortos (esclerênquima e
xilema)
- LM – PP – PS – MP
-Celulose, presença ou não de
lignina (35%)
MEMBRANA PLASMÁTICA (PLASMALEMA)MEMBRANA PLASMÁTICA (PLASMALEMA)
• funções importantes:
• Coordenar o transporte de substâncias para
dentro e para fora da célula
• Receber e traduzir sinais hormonais e ambientais
que controlam o crescimento e diferenciação
celular.
A membrana como limite da célula
Espessura da membrana:
6 a 10 nm
Estrutura trilaminar típica
Interpretação da aparência trilaminar da 
membrana
• São duas lâminas mais 
densas (escuras), 
correspondendo aos pólos 
hidrófilos dos lipídios 
mais as proteínas
• Uma lâmina central mais 
clara, que corresponde 
aos pólos hidrofóbicos da 
bicamada lipídica. 
• Este aspecto se repete em 
todas as membranas da 
célula.
Modelo da membrana CITOPLASMACITOPLASMA
• delimitado pela membrana plasmática.
• Constituído:
- matriz líquida rica: sais, moléculas orgânicas
solúveis, depósitos insolúveis diversos, complexos
enzimáticos
- compartimentos membranosos (organelas)
- estruturas funcionais não-membranosas.
• O material genético (DNA) pode estar disperso no
citoplasma (procariotos) ou envolvido por uma
membrana lipoprotéica (eucariotos).
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Citoplasma
• É o sítio de realização de 
variadas atividades 
bioquímicas:
– 1a etapa da respiração 
celular e outras reações 
enzimáticas
– Síntese de diversas 
proteínas
– Montagem do 
citoesqueleto
– Transporte intracelular 
de substâncias
– Acúmulo de substâncias
• Constituído de água, 
íons, proteínas, açúcares, 
aminoácidos, etc
COMPARTIMENTOS MEMBRANOSOS
• Células eucarióticas - ricas em membranas
internas, que delimitam vários compartimentos
• funções específicas
• aumenta a eficiência
• células eucarióticas maiores que as procarióticas
• Duas regiões distintas são:
– o núcleo
– o citoplasma.
AS ORGANELAS
• Subdividem-se em : 
• Estruturas membranosas:
– mitocôndrias
– plastos
– retículo endoplasmático
– complexo de Golgi
– lisossomos
– peroxissomos
– glioxissomos
• Estruturas não-
membranosas:
– ribossomos
– citoesqueleto
– inclusões celulares
• Grãos de amido
• Gotas lipídicas
• Grãos de aleurona
• Cristais inorgânicos
As mitocôdrias
• São geralmente menores que os plastos e existem
em grande número nas células vegetais.
• Função: liberação de energia por oxidação de
glicose e ácidos graxos gerando ATP.
• apresentam DNA próprio e ribossomos.
• Supõem-se origem foi simbiótica (fusão de
organelas)
Características da mitocôndria
• Delimitada por DUAS membranas lipoprotéicas
• Membrana externa :
– Tem composição química parecida com a membrana plasmática: 50% de 
lipídeos e 50% de proteínas
• Membrana interna:
– compõe-se de 76% de proteínas e 24% de lipídeos
• As membranas externa e interna delimitam dois compartimentos: 
– matriz e o
– espaço intermembranas.
– a membrana interna é 
o sítio da cadeia 
transportadora de 
elétrons
As mitocôndrias
• As mitocôndrias ���� significado do termo (do grego) : 
•mito: filamento e 
• chondrion: grânulo
Estão relacionadas com a obtenção de energia nas 
células eucarióticas
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Morfologia das mitocôndrias
• Forma: 
– Bastonete ou 
esférica
• Tamanho: 
– Diâmetro: 
0,5 µm
– Comprimento: 
5-20 µm
Organização geral da mitocôndria. Alberts et al., 
Molecular Biology of the Cell, Fourth Edition.
• Próximas dos pontos de maior consumo de energia nas células
• Mais numerosas nas células com maior atividade metabólica
Células de tomateiro
Células da ponta de raiz 
de milho
Núcleo
Mitocôndrias
Vacúolo
OS PLASTOS
Os plastídios são componentes característicos de células
vegetais; são classificados de acordo com o tipo de pigmento
que contém:
- Cloroplasto: cor verde, c/ clorofila e carotenóides,
- Cromoplasto: cores variadas, armazenam
pigmentos diversos,
- Leucoplasto: sem pigmento,
- Proplastídios: precursores de outros plastídios,
incolores ou verde claro,
- Estioplasto: ocorrem em plantas crescidas no
escuro,
- Amiloplasto: contém amido.
CLOROPLASTOS 
• São organelas 
citoplasmáticos 
encarregadas do 
processo de fotossíntese 
tanto em células 
eucarióticas vegetais, em 
algas e outros protistas.
• São visíveis ao microscópio 
de luz e são maiores que as 
mitocôndrias
CLOROPLASTOS
Aspecto ao microscópio 
eletrônico de transmissão
• Em geral 
apresentam 4 a 6 µµµµm 
de comprimento em 
plantas superiores, 
• O tamanho pode 
variar em função do 
ambiente e do estado 
fisiológico da planta.
Os Cloroplastos
• fotossíntese.
• apresentam duas membranas, a mais interna é bastante dobrada
• tem DNA circular e ribossomos de tipo bacteriano
• origem simbiótica, do mesmo modo que as mitocôndrias
• Nos tilacóides do granum estão ancorados os pigmentos e uma
série de enzimas relacionados à fase fotoquímica.
• Conjunto de tilacóides = denomina-se grana.
• Pode haver gotas de lipídeos no estroma do cloroplasto.
• No estroma ocorre as reações do ciclo de Calvin.
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Os Vacúolos
• geralmente muito grandes (90% do volume da célula),
exceto nas células meristemáticas.
• delimitados por uma membrana lipoprotéica única,
denominada de tonoplasto.
• Contém uma solução aquosa que pode concentrar íons,
açúcares, pigmentos, metabólitos tóxicos.
• célula madura - participa de processos osmóticos para a
manutenção de turgor
Célula vegetal
O Núcleo
• geralmente é grande
• controla as atividades celulares: quais proteínas devem
ser produzidas e quando isso vai acontecer.• armazena as informações genéticas.
É delimitado pela carioteca ou
envelope nuclear.
Contém a cromatina, imersa no
nucleoplasma.
Estão presentes um ou dois
nucléolos.
O Núcleo
A Carioteca ou membrana nuclear
• formada por um sistema de membranas duplas
• grande número de poros (diâmetro=30 a 100 nm)
• trocas de macromoléculas entre o núcleo e o
citoplasma.
A Carioteca ou membrana nuclear
• Os poros da 
membrana nuclear
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O nucleoplasma
• matriz fluída do núcleo;
• contém íons diversos, moléculas de RNA em fase
de processamento, nucleotídeos livres, etc.
• imersas as proteínas envolvidas na replicação e na
transcrição, bem como as enzimas de reparo e a
cromatina.
A cromatina
• constituída pelo DNA e proteínas associadas: as
histonas.
• Ela ancora-se em um ou mais pontos da carioteca.
• A informação contida no DNA é transcrita em
moléculas de RNAm e este vai para o citoplasma,
onde é decodificado na seqüência de aminoácidos
das proteínas.
Cromatina
• A cromatina é 
constituída pela 
associação:
DNA + histonas
O Nucléolo
• contém alta concentração de RNA e
proteínas.
• O nucléolo é o local de montagem dos
ribossomos .
Célula vegetal Retículo Endoplasmático
• É um sistema de membranas que percorre toda a
célula
• Ribossomos estão associados à sua superfície ex-
terna, neste caso é denominado Retículo Endo-
plasmático Rugoso (RER).
• Na ausência de ribossomos é chamado de
Retículo Endoplasmático Liso.
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Retículo Endoplasmático Rugoso
• local de síntese 
da maior parte 
das proteínas 
celulares, devido 
à ação 
coordenada de 
fitas de RNAm e 
ribossomos.
• Geralmente 
apresenta o 
formato de bolsas 
achatadas.
SÍNTESE PROTEICA NO RETÍCULO RUGOSO
Luz do retículo com proteínas Citoplasma
Ribossomos
Retículo Endoplasmático Liso
• É o local de síntese de lipídeos
• dá origem às membranas do vacúolo, dos
microcorpúsculos e dictiossomos
• É o local de acúmulo de cálcio intracelular. Há
canais de cálcio na membrana do retículo.
• A liberação do cálcio no citossol inicia respostas
celulares.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
O REL geralmente tem formato tubular
Retículo 
Endoplasmático
Retículo 
Endoplasmático
• Formado por um sistema de membranas intracelulares, dividido
em :
a) RE Liso (agranular) 
• Transporte e 
armazenamento de 
substâncias 
• Síntese de lipídios, 
• Proteínas 
• Desintoxicação celular
b) RE rugoso (granular) 
• Síntese de proteínas 
• Aderido os ribossomos.
• Formado por sistema 
de vesículas
Microcorpúsculos
• São compartimentos delimitados por membrana
simples; em geral, são pequenos (0,5 a 1,5 µm).
• Às vezes contém inclusões cristalinas formadas
por proteínas.
• Os principais são: os peroxissomos e os glioxis-
somos.
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Peroxissomos
• São organelas de membrana simples e pequenas
� 0,5 a 1,5 µm de diâmetro.
• Armazenam enzimas que hidrolisam substâncias
altamente reativas e prejudiciais ao metabolismo
da célula vegetal, os radicais livres.
• Presente em plantas sob estresse hídrico e
sementes
Peroxissomos
• Uma das reações realizadas:
• 2 H2O2 → 2 H2O + O2
• Enzima: Catalase
• Outras enzimas: oxidases
• O peroxissomo geralmente é 
encontrado próximo de 
mitocôndrias e cloroplastos 
compartilhando com eles a via 
do glioxilato.
P = peroxissomo
M = mitocôndria
C= Cloroplasto
Peroxissomos
• Participação na fotorrespiração Glioxissomos
• É um tipo especializado de peroxissomo
• São organelas de membrana simples, que
armazenam enzimas.
• Participa do metabolismo de gorduras durante a 
germinação de sementes oleaginosas.
• Lípideos de reserva → glicose
Glioxissomos Glioxissomos
Participação 
no 
metabolismo 
de gorduras 
em sementes 
germinando
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O Complexo de Golgi
Organela composta por sacos achatados e por vesículas 
do RE liso.
Funções:
• Participa do transporte e 
processamento de muitas substâncias 
que são produzidas no RE e são 
liberadas para fora da célula.
• Formar a Laméla Média;
• Secreção celular.
O Complexo de Golgi
Microscopia eletrônica de varredura
O Complexo de Golgi
Microscopia eletrônica de transmissão
ESTRUTURAS NÃO-
MEMBRANOSAS
• Há vários tipos de estruturas, com funções
diversas. Destacam-se:
– os ribossomos
– o citoesqueleto
– as inclusões celulares
Os Ribossomos
• São abundantes em células com metabolismo ativo.
• Tem diâmetro entre 17 e 23 nm.
• Contém proteínas e RNAr.
• São formados por duas sub-unidades com tamanhos
diferentes.
• São os sítios de “leitura” do RNAm para a síntese das
proteínas.
Os Ribossomos
• Podem estar livres no 
citoplasma ou associados à 
superfície do retículo 
endoplasmático.
• As subunidades também 
ocorrem no núcleo celular.
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Ribossomos livres no citoplasma O Citoesqueleto
• É uma rede de filamentos
protéicos.
• Está relacionado com o
movimento intracelular.
• Participa da diferenciação,
crescimento e divisão
celular.
• É formado por microtúbulos
e filamentos de actina.
O Citoesqueleto na célula vegetal A PAREDE CELULAR
• restringe o tamanho do protoplasto e impede a
sua ruptura quando a célula esta em meio
hipotônico
• defesa contra patógenos
• Os componentes da parede são
macromoléculas que estão organizadas em
fibrilas, as quais são depositadas nas camadas
da parede, de acordo com o crescimento
celular.
Componentes da Parede Celular
• A celulose é o componente mais abundante das
paredes. A lignina é o segundo componente em
abundância na parede celular.
• Os compostos hidrófobos são incorporados as pa-
redes celulares das células dos tecidos expostos ao
ambiente. As ceras são depositadas na superfície
da cutícula, esta ocorre nas paredes celulares epi-
dérmicas. A suberina ocorre nas paredes das célu-
las do súber. Ambas as substâncias reduzem a per-
da de água da planta.
A Celulose
• É formada por moléculas de glicose, com ligações
ß 1, 4. Poucos organismos tem a capacidade de
hidrolisar esse tipo ligação.
• Várias cadeias lineares de celulose organizam-se
paralelamente e unem-se entre si por pontes de
hidrogênio, formando as microfibrilas, estas são
interligadas por uma matriz de pectina,
hemiceluloses, formando as macrofibrilas.
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Celulose
• Não é digerida pelas enzimas humanas
• Representa 50% ou mais da composição 
química de um vegetal
As Hemiceluloses e Pectinas
• As pectinas são polissacarídeos formados por
derivados de glicose. O ácido péctico é um
polímero de acido α galacturônico.
• As hemiceluloses são polímeros de glicose, com
outros açúcares como ramificações da cadeia.
As Hemiceluloses e Pectinas
• Pectinas
• Hemiceluloses
Monossacarídeos geralmente 
presentes na estrutura das 
pectinas:
Ramnose, galactose, ribose, 
arabinose, manose 
Xilana
Outras hemiceluloses: arabina, 
xiloglucanas, 
As hemiceluloses são sintetizadas e 
processadas no complexo de Golgi
As Ligninas
• São moléculas complexas, ramificadas,
cujos monômeros são compostos fenólicos,
interligadas de várias maneiras.
• Conferem resistência, ocorre nas paredes
das células com função de sustentação e
transporte.
Ligninas
• São formadas por 
monômeros de compostos 
fenólicos:
– p-hidroxibenzaldeído;
– Vanilina;
– Siringaldeído;
– Ácido vanílico;
– Ácido siríngico;
– Ácido p-cumárico;
– Ácido ferúlico.
Lignina: o 
polímero
• A lignina é o segundo 
composto vegetal 
mais abundante
• Formam-se ligações 
carbono-carbono e 
carbono-oxigênio
• Praticamente não há 
enzimas capazes de 
digeri-la
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Cutina
• A cutina é uma substância de natureza lipídica
• Trata-se de um polímero de ácidos graxos 
hidroxilados, portanto a cutina é parcialmente 
hidrofílica
• Ocorre apenas no tecido epidérmico, na face 
voltada para o meio exterior
Suberina
• É um componente de parede com propriedades 
impermeabilizantes
• Ocorre em poucos tecidos na planta (súber e 
endoderme)
O súber é formado 
por células mortas Estrutura molecular da suberina
Ceras
• Depositam-se na cutícula e externamente a ela
• Tem função impermeabilizanteImagem de Microscopia 
eletrônica de varredura
As ceras podem adquirir 
aparência cristalina
As ceras podem conter 
hidrocarbonetos, 
esteróides, ésteres 
graxos, álcoois e 
aldeídos de cadeia longa. 
A proporção entre esses 
componentes pode variar. 
As ceras podem evitar 
a invasão de fungos e 
bactérias
As Camadas da Parede 
Celular
• As espessuras das paredes varia de acordo
com a função que as células desempenham
na planta e idade delas. As camadas da
parede são:
– lamela média,
– parede primária e
– parede secundária.
As Camadas da Parede Celular
LAMELA MÉDIA
• Encontra-se entre paredes de células
adjacentes.
• É rica em substâncias pécticas.
• Pode lignificar-se.
• É a primeira camada de parede a formar-se
ao final da divisão celular
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LAMELA MÉDIA
Essa camada é 
formada por uma 
rede desordenada 
de 
polissacarídeos 
PAREDE PRIMÁRIA
• É formada durante o crescimento celular,
• É composta por:
– polissacarídeos (celulose, hemicelulose e pectinas)
– enzimas e glicoproteínas.
• Pode lignificar-se à medida que a célula
envelhece.
• Células em processo de mitose ou com
metabolismo ativo apresentam só parede primária.
• Apresenta campos de pontuação primária, que
consistem em locais onde as fibras de celulose
estão frouxamente organizada e nesses pontos a
parede celular é atravessada por feixes citoplas-
máticos que interligam células adjacentes.
A parede primária 
Raiz de 
orquídea
• Fibrilas de celulose são 
frouxamente arranjadas
A imagem não pode ser exibida. Talvez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talvez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquivo novamente. Se ainda assim aparecer o x vermelho, poderá ser 
necessário excluir a imagem e inseri-la novamente.
A parede primária é atravessada por 
canais de citoplasma (os plasmodesmos)
PAREDE PRIMÁRIA
• É característica dos tecidos pouco especializados ou com
metabolismo mais ativo, tais como as regiões produtoras
de células (meristemas) e o tecido fotossintetizante
PAREDE SECUNDÁRIA
• A parede secundária deposita-se internamente à
parede primária.
• A celulose é o componente mais abundante. As
substâncias pécticas estão ausentes.
• A matriz desta camada é formada por
hemicelulose, várias camadas de microfibrilas de
celulose estão depositadas.
• A lignina pode estar presente.
• As pontuações são locais onde não se deposita
parede secundária.
A parede secundária
Microscópio eletrônico de varredura
Microscópio de luz
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A parede secundária
• Pode ser bastante espessa e ter várias sub-
camadas
A parede secundária
• Camadas de parede 
secundária deposita-
se após o final da 
expansão celular.
• Pode cora-se de 
vermelho vivo com o 
corante safranina, 
devido à presença de 
lignina. 
Cutícula
• É uma camada da parede celular que deposita-se 
na face da parede voltada para o meio exterior
• Tem função impermeabilizante
• É composta por cutina e ceras
A espessura e a 
composição química da 
cutícula varia com a 
espécie e as condições 
ambientais.
Geralmente 
deposita-se em 
células com 
parede primária