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Aula 1 – Célula Vegetal 1. PAREDE CELULAR 1.1 Função mais conhecida: proteção ao protoplasto, conferindo forma e rigidez à célula; PAREDE CELULAR = ESTRUTURA INERTE (INCORRETO) - Permeável à água e a várias substâncias - Fonte de moléculas com atividade biológica (enzimas relacionadas a processos metabólicos, defesa contra bactérias, fungos e algumas algas). 1.2 Estrutura básica: - Microfibrilas de celulose imersas em uma matriz contendo hemiceluloses e pectinas 1.3 Composição química: Polissacarídeos Celulose: cadeias lineares formadas por 500 a 10.000 unidades de glicose; Polissacarídeos matriciais: Pectinas e Hemiceluloses Proteínas Proteínas estruturais: extensina – rigidez à parede expansina – expansão da parede Proteínas enzimáticas: hidrolases (fosfatase, protease, glicosidase, etc) ou óxidoredutases (p. ex. peroxidase); Lignina Polímero complexo resultante da desidrogenação enzimática de álcoois cinâmicos (cumaril, coniferil e sinapil). Outros compostos Lipídeos: cêras, cutina, suberina; Minerais: sílica, carbonato de cálcio; Taninos. 1.4 Estrutura da parede celular Lamela média - camada rica em substâncias pécticas; une células adjacentes. Parede primária - composição química: celulose, hemicelulose, pectina; ocorrência: todas as células vegetais. Parede secundária - composição química: aprox. 100% celulose, sendo frequentemente impregnada por lignina; ocorrência: células especializadas para transporte/sustentação. Apresenta três camadas: S1, S2, S3. Campos de pontoação primária: regiões delgadas da parede primária, com concentração de plasmodesmos; Pontoações: interrupção da formação da parede celular secundária. Tipos mais comuns: pontoação simples e pontoação areolada (em vista frontal parece com uma aréola). 1.5 Biossíntese da parede celular (Ver no livro) 1.6 Síntese e orientação das microfibrilas de celulose As microfibrilas de celulose são sintetizadas por complexos enzimáticos (celulose sintase) que formam rosetas inseridas na membrana plasmática. Cada roseta sintetiza celulose a partir de glicose derivada da UDP-glicose (uridina difosfato glicose). As moléculas de UDP-glicose entram na roseta pela face interna da membrana e a microfibrila é eliminada na face externa. As rosetas movem-se ao longo de uma rota – microtúbulos que estão localizados na face interna da membrana plasmática (face citoplasmática). 1.7 Plastos ou Plastídios Componentes característicos das células vegetais Circundados por duas membranas Relacionados com os processos de fotossíntese e armazenagem TIPOS DE PLASTÍDIOS: CLOROPLASTOS (Verdes): pigmentados CROMOPLASTOS (vermelho): pigmentados LEUCOPLASTOS : não – pigmentados CLOROPLASTOS: Pigmentos: clorofila e carotenóides Sítios da fotossíntese Formato geralmente discóide (4-6 µm diâmetro) Geralmente posicionam-se com sua maior superfície paralela à parede celular Estrutura interna do cloroplasto: complexa Tilacóides: sistema de membranas na forma de sacos achatados; pigmentos estão contidos nas membranas dos tilacóides Granum (grânulo): empilhamento de tilacóides Grana: conjunto de granum Estroma: substância fundamental dos plastídios CROMOPLASTOS: (do grego: chroma = cor) - Pigmentos: grupo dos caroteóides (cor amarela, alaranjada, vermelha); não contêm clorofila - Formato variado - Funções: ? Atração de insetos e outros animais, Importante papel na polinização cruzada das plantas e na dispersão de frutos e sementes. LEUCOPLASTOS: - Plastídios não pigmentados - Menos diferenciados estruturalmente, por não apresentarem um sistema de membranas internas elaborado. - Tipos mais comuns: Amiloplastos: sintetizam e armazenam amido Elaioplastos: lipídeos Proteinoplastos: proteínas PRECURSORES DOS PLASTÍDIOS: OS PROPLASTÍDIOS Plastídios indiferenciados, pequenos, sem cor ou com coloração verde pálido; Ocorrência: células meristemáticas (raízes, caules e folhas). - O proplastídio pode se diferenciar em cloroplasto, cromoplasto ou leucoplasto. - Os cromoplastos também podem ser formados a partir de cloroplastos ou leucoplastos. 1.8 Vacúolo - Estrutura característica da célula vegetal - Delimitado por uma membrana lipoprotéica – TONOPLASTO - Células meristemáticas: vários vacúolos pequenos - Células totalmente diferenciadas: único vacúolo central (ocupa até 90% do espaço celular) - Conteúdo vacuolar: água, substâncias inorgânicas (íons de Ca, Na, K, etc.) e orgânicas (açúcares, proteínas, pigmentos, ácidos orgânicos) - FUNÇÕES: Compartimentos de armazenagem dinâmicos – íons, proteínas e outros metabólitos são acumulados e mobilizados posteriormente) Acúmulo de produtos do metabolismo secundário (antocianinas, taninos) Acúmulo de inclusões na forma de cristais (drusas, ráfides, prismáticos) de oxalato de cálcio ou outros compostos Participa da manutenção do pH da célula Responsáveis pela autofagia 1.9 Substâncias ergásticas Substâncias de reserva, produzidas e armazenadas nas células; produtos finais do metabolismo. Amido (carboidrato) Grãos-de-amido primário ou de assimilação (sintetizado nos cloroplastos); Grãos-de-amido secundário ou de reserva (sintetizado nos amiloplastos). Lipídeos (óleos, graxas e cêras) Sementes e frutos; Ceras: na superfície da epiderme de frutos, caules, folhas; Terpenos (óleos essenciais, resinas). Cristais e corpos de sílica Sais de cálcio, magnésio, sílica; Oxalato de cálcio (ácido oxálico cálcio): romboédricos, prismáticos, drusas, ráfides (forma de agulhas), estilóides (alongados e achatados), forma de areia cristalina. Carbonato de Cálcio (mais raros); Corpos de sílica: amorfos, opaco; no interior da célula e na parede celular (Gramíneas, Cyperaceae, Cactaceae). Compostos fenólicos Em todos os tecidos (nos vacúolos, citoplasma ou na parede celular). Proteção contra herbivoria, antifúngico, bactericida. Proteínas Ex. Grãos-de-aleurona
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