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01/11/2016 1 Célula Vegetal De tudo um pouco, mas organizado Célula Vegetal - Características • Além das características em comum com a célula animal, a célula vegetal possui: Célula Vegetal - Características • Além das características em comum com a célula animal, a célula vegetal possui: Célula Vegetal - Características • Além das características em comum com a célula animal, a célula vegetal possui: Protoplasma • Protoplasma é a parte viva da célula, sendo um sistema físico- químico capaz de sentir e reagir a estímulos; • É o líquido que está dentro da célula, limitado pela membrana; • Sua composição varia de célula, porém é comum encontrar fósforo, proteínas... • É o nome dado ao conjunto “núcleo + citoplasma”, sendo o citoplasma a parte líquida onde estão posicionadas as organelas celulares; • Este deriva do protoplasma. Protoplasto Turgescência e plasmólise • Processo de turgescência: • lembre de expansão; entrada de água; é quando a membrana plasmática encosta na parede celular. • É o aumento de volume da célula por osmose, resultante de sua inserção em meio hipotônico (pouco soluto); • Isso acontece devido a tendência de igualar a concentração de sais entre o citoplasma e o meio externo; • Assim, temos uma célula túrgida. 01/11/2016 2 Turgescência e plasmólise • Processo de plasmólise: • Saída de água • É a liberação de água do vacúolo, por osmose, quando a célula está em um meio hipertônico (muito soluto); • A membrana plasmática se desencosta quase que totalmente da parede celular; • A célula fica plasmolisada. Estômatos • São anexos da epiderme relacionados com a troca de gases e água entre as folhas e o meio; • Estes controlam a transpiração da planta, não podendo ficar fechados por muito tempo. Membrana Plasmática • Essa é uma parte da célula vegetal 100% igual a da célula animal; • É uma camada lipoproteica (bicamada lipídica), altamente elástica e hidratada; • É um envoltório vivo, já que permite a entrada e saída de substâncias, mostrando-se seletiva; Membrana Plasmática • A presença dos seguintes materiais na MP confere: Lipídios Proteínas Alta resistência elétrica (bom condutor) Alta tensão superficial (força resultante de moléculas de água e outras substâncias) Alta permeabilidade as substâncias lipossolúveis Resistência mecânica Elasticidade Parede Celular Vegetal • Membrana celulósica (por ser constituída principalmente de celulose) que toda célula vegetal possui; • É a parede celular da planta que faz com que ela tenha tamanho valor econômico, sendo realizada a extração da celulose; Parede Celular Vegetal • A parede celular vegetal é constituída então de: • Celulose (C6O5H10); • Pectina; • Hemicelulose (“meia celulose”); • Água (H2O). • A PC é formada durante a divisão celular; • “No animal, o que morre, morre. Na planta, nem tudo o que morre deixa de funcionar.” Isto é, a PC é a parte não- protoplasmática (não viva) da célula. 01/11/2016 3 Parede Celular Vegetal • A célula vizinha, que tem sua parede celular quase encostada com outras, é chamada de célula adjacente, estando elas em justaposição uma com a outra; • Entre as células e suas PC há um microespaço, onde passam as substâncias que transitam pela planta; • O espaço entre a membrana celular e a PC é chamado de ELA (espaço livre aparente). Parede Celular Vegetal • Mesmo que o protoplasma morra, a PC celular permanecerá; • A PC é dinâmica (permite a entrada e saída de substâncias), porém impede a mobilidade celular; • Ela funciona como o esqueleto da planta, servindo de sustentação; • Determina o formato celular e a forma da planta; Características Parede Celular Vegetal • Auxilia a planta em seu crescimento; • É altamente resistente; Características Pontoações • A parede celular não é inteiramente fechada; • Existem poros, chamados aqui de ‘pontoações’, que permitem a entrada e a saída de substâncias como água, íons e sais; • As pontoações das células vizinhas estão sempre na mesma altura para que haja o contato entre elas; Pontoações • Essas pontoações é a ausência de deposição de celulose; • Através delas passarão filamentos (pontes citoplasmáticas), os plamodesmos, que serão responsáveis pela comunicação com as células vizinhas; Pontoações • Temos quatro tipos de pontoações, sendo as duas primeiras as principais e a B é mais comum em células do xilema: 01/11/2016 4 Parede Celular Vegetal • A estrutura de fibras de celulose, hemicelulose e pectina é desorganizada, formando uma espécie de rede; • É graças a esse emaranhado de fibras que se tem uma boa ou razoável rigidez; • Quando ela perde água (que faz parte da estrutura), é como se a PC estivesse compactada. Estrutura Estrutura da parede celular primária Parede Celular “jovem” • A parede celular “jovem” é delgada (fina) e é apenas primária, sendo ela simples; • Toda célula ao “nascer” já possuíra está PC, conferindo certa proteção; • Os poros serão chamados aqui de “campos primários de pontoação”. Parede Celular de Célula “Madura” • Aqui, algumas células possuirão, por necessidade, uma parede celular secundária (PC2ª); Parede Celular Secundária • É um conjunto de três camadas, sendo suas fibras dispostas de forma organizada e diferenciada em cada camada; • Sua composição é a mesma da PC1ª (celulose, hemicelulose, pectina e água). Porém, suas camadas podem estar, por vezes, impregnadas de outras substâncias como suberina e lignina; Parede Celular Secundária • Esse conjunto é depositado de fora para dentro pelo protoplasto, sendo que a deposição da celulose respeita as pontoações da PC1ª; • Para sua formação é necessário certo gasto de energia, estando presente apenas em células de tecidos que precisem de seus componentes. Geralmente, após sua deposição, o protoplasto é perdido. 01/11/2016 5 Parede Celular Secundária • Ela é secretada na seguinte ordem: S1, S2 e S3, sendo que a maior camada é a S2. Parede Celular Secundária • Em relação as células com PC2ª, está presente 4 camadas de parede celular no total, o que confere alta resistência, sustentabilidade e isolamento térmico; • Ela possui menor quantidade de água que a PC1ª. • Quando a lignina está presente, tem-se garantia de maior resistividade; Parede Celular Secundária • Ela pode ser encontrada em: • Esclerênquima, para suporte mecânico • Súber, para proteção e contra choques mecânicos • Xilema. Lúmen celular • É o espaço interno a parede celular da célula. Na célula viva, esse espaço é ocupado pelo protoplasto. PC > lúmen Lamela Média • É uma membrana formada durante a telófase da divisão celular, utilizada como um cimento unindo as células pela PC; • Ela é elástica, permeável e descontínua; • Ela diminui o atrito entre as PC. Celulose • É o polímero mais abundante na célula vegetal, estando em maior concentração na PC1ª; • Ela confere alta insolubilidade em água e também alta resistência devido seu rígido arranjo molecular; celulose fibrilas microfibrilas micela moléculas 01/11/2016 6 Xilema e Floema (tecidos de condução) • O sistema vascular da planta é constituído pelo tecido xilema (condutor de água), e o tecido floema (condutor de alimento); • “Onde tem xilema, tem floema” - esses dois tecidos trabalham lado a lado. Condução do Xilema e Floema Xilema • Esse tecido evoluiu primordialmente para o transporte de água; • Além deágua, o xilema transporta substâncias inorgânicas (seiva bruta) como sais, íons e minerais • Suas células com parede celular secundária são mortas por conta de sua alta pressão negativa; • É muito presente na parte mais lenhosa da planta; Xilema – pressão negativa (tensão) • Na transpiração, a água sai com tanta velocidade que acaba por se ter um movimento de sucção nos vasos do xilema, sendo que assim, também, há a retirada de água do solo; • A célula não entra em colapso por conta da alta resistividade de PC2ª; Saída de água da célula Floema • Suas células apresentam protoplasto vivo mesmo na maturidade, possuindo apenas a PC1ª; • Transporta água e substâncias orgânicas; Floema – pressão positiva (de turgor) • A entrada de água na célula causa pressão hidrostática (ou pressão de turgor) na PC; Entrada de água na célula 01/11/2016 7 Xilema vs Floema Xilema Floema Protoplasto morto vivo Transporte de Substâncias inorgânicas e H2O Substâncias Orgânicas e H20 Transporte Passivo Ativo Pressão Negativa (tensão) Positiva (turgor) Parede Celular Primária e secundária Primária Xilema e Floema Vacúolo • O vacúolo é uma organela proveniente de bolsas dilatadas do retículo endoplasmático; • Ele chega a ocupar 95% do volume da célula; • Quando a célula ainda é imatura, ela contém pequenos e numerosos vacúolos (provacúolos); • A medida que a célula cresce, os provacúolos se fundem e aumentam de tamanho; Vacúolo • Ele possui: • Membrana chamada de tonoplasto. Nela está presente uma bomba de prótons, o que pode resultar em um pH ácido; • Suco celular ou suco vacuolar (seu conteúdo) que é diferente do conteúdo do citoplasma e, os pigmentos presentes são diferentes dos pigmentos dos plastos. Contém: H2O, proteínas, açúcares, pigmentos, e outros. Tonoplasto Suco vacuolar Vacúolo • Grande parte da absorção celular resulta da absorção de água pelo vacúolo, o que faz com que o citoplasma fique restrito a uma fina camada junto a membrana celular que é empurrada contra a PC; • Algumas células do floema perdem seus vacúolos na maturidade; Vacúolo - Funções • Armazenamento dinâmico de substâncias; • Acúmulo de reservas (hormônios, sais minerais, glicose, óleos, vitaminas, ...), podendo ocorrer formação de cristais; • Osmorregulação: participam da manutenção do turgor celular e da rigidez dos tecidos; • Isola alguns produtos tóxicos resultantes do metabolismo celular; • Depósito de pigmentos do tipo flavonoides. 01/11/2016 8 Plastos ou Plastídeos • São organelas exclusivas das células vegetais, tendo como função o armazenamento de substâncias específicas; • Pode ser visto como um estojo com estruturas simples; • Sua disposição na célula depende do tipo de planta em que ele está presente; • Diz serem parecidos com as mitocôndrias por terem membrana dupla e genoma próprio; • Seus dois grupos são diferenciados por cor e função. Leucoplastos • Armazenam reservas de alimento, sendo incolores. Eles também são capazes de sintetizar essas reservas. Temos: • Amiloplastos: sintetizam e armazenam grandes grãos de amido, o produto do metabolismo celular. Ex: batata inglesa • Proteoplastos ou proteinoplastos: armazenam proteínas. Ex: feijão • Elaioplastos ou oleoplastos: armazenam lipídios. Ex: abacate Cromoplastos • Armazenam pigmentos e atuam como filtros protetores; • Esse pigmentos são do tipo ‘carotenoide’; • Temos: • Xantoplastos: armazenam o pigmento ‘xantofila’, com cores amareladas e laranjadas. Ex: mamão • Eritroplastos: armazenam o pigmento ‘eritrofila’, com cores avermelhadas. Ex: tomate • Cloroplastos: armazenam pigmentos fotossintetizantes, com cores esverdeadas. Ex: folhas Cloroplasto • O cloroplasto é um cromoplasto com pigmentos verdes fotossintetizantes; • Seu pigmento clorofila está presente em algas verdes e nas partes aéreas verdes das plantas; • A clorofila permite que as plantas sejam capazes de, na presença de luz, remover carbono de CO2 do ar e incorporá-lo em suas próprias substâncias, liberando oxigênio da células; Cloroplasto • Ele possui, basicamente, duas membranas: • A primeira é externa e lisa; • A segunda é interna e com invaginoções que formam os tilacóides; Membrana externa Membrana interna Cloroplasto • Tilacóides: • São bolsas achatadas com clorofila em suas membranas; • São ocos; • São ligados por lamelas; • É onde ocorrerá a etapa fotoquímica da fotossíntese (primeira etapa). • Granum: • É um único tilacóide • Grana: • Organização de tilacóides (de grana) 01/11/2016 9 granum grana Espaço tilacoideal Cloroplasto • Estroma: • Meio fluido em que os grana se encontram; • Ele é incolor e possui todas as enzimas de fixação do CO2, além de pigmentos acessórios amarelados (xantofila, grânulos de amido, etc); • É nele que ocorre a segunda etapa da fotossíntese, a etapa bioquímica; • Aqui, a xantofila irá absorver energia e transferi-la para a clorofila Fotossíntese • Nas plantas, ela ocorre nos cloroplastos, onde o CO2 e o H20 são usados para a síntese de carboidratos; • Nesse processo há a formação de O2, que é liberado para o meio; • A luz é necessária p reduzir o CO2 em açúcar simples e para quebrar a molécula de H2O; luz 6CO2 + 6H2O --> C6H12O6 + 6O2 Fotossíntese • Aqui, o Sol é a fonte primária de energia, sendo que necesse processo há a transformação de energia da radiação solar em energia química. De 100% da radiação emitida, apenas +- 0,3% é absorvida pela planta; • O que interessa para a planta é o espectro de luz vizível, que varia do violeta ao vermelho, fazendo com que a planta não fique restrita a um único comprimento de onda; Fotossíntese • Os cloroplastos das plantas contam com dois dos quatro tipos de clorofila: A e B • Clorofila A: região vermelha • Clorofila B: região azul Refletem o verde 01/11/2016 10 Fotossíntese: Etapa Fotoquímica • Também chamado de fase clara da fotossíntese por ser totalmente depende da luz; • Ocorre na membrana dos tilacóides do cloroplasto; Fotossíntese: Etapa Bioquímica • Utiliza a energia contida no ATP produzido pela etapa fotoquímica; • Etapa realizada no estroma do cloroplasto; Fotossistemas (só para ter noção) • Um dos sistemas da fotossíntese possuía um sistema aprisionador para comprimento de ondas curtas e o outro sistema para ondas longas; • Nos dois há clorofila A e B, porém em proporções diferentes, sendo que estes estão organizados em “grupinhos” específicos (fotossistemas); • O fotossistema 1 tem mais clorofila A, e o fotossistema 2 tem mais clorofila B. Fotossistemas (só para ter noção – exemplo) 1 1 2 a a a a a a b a a b b b b a b b b b a b a a a a a a a a a aa b a a a H3C H – C = O Clorofia A Clorofia B Perguntas o Quais são as características da célula vegetal que as diferenciam da célula animal? o O que é o protoplasma e onde ele se encontra na célula? o Onde estão posicionados os estômatos e qual sua função? o O que significa dizer que a célula está turgida? E que a célula está plasmolizada? Perguntas o Do que a parede celular, no geral, é constituída? E qual desses compostos é o mais abundante na PC? o Cite 3 características ou funções da PC no geral. o Sobre a PC no geral, o que faz com que sua estrutura garanta uma boa rigidez? o Qual a composição e característica da membrana plasmática? Obs: “no geral” diz respeito a parede celular vegetal que toda célula vegetalpossui. Qual é? 01/11/2016 11 Perguntas o O que são as pontoações presentes nas células vegetais? E qual parte da célula elas permitem que seja passada por elas? o Quais são os tipos de pontoações principais? Responda também com um desenho. o Sobre a parede celular “jovem”: o Como ela é? o Como são chamados seus poros? Perguntas o Sobre a parede celular secundária, responda: o Quantas são suas camadas e como as fibras presentes nelas estão dispostas? o Ela é essencial para todas as células? Por que? o Em qual ordem ela se encontra (é depositada)? Isto é, o nome de suas camadas em ordem de deposição. o O que o conjunto confere a célula? o Em quais tecidos ela pode ser encontrada? Perguntas o O que é o lúmen nas células com parede celular? o O que é a lamela média e o qual sua função? o Em relação ao sistema vascular das plantas: o Quais são os dois tecidos de condução? o Como são as células desses tecidos? o O que cada tecido transporta? o Para o transporte de substâncias os dois tecidos exercem certa pressão. Explique como isso ocorre. o Quais são as diferenças principais entre esse dois tecidos? Perguntas o Sobre a organela ‘vacúolo’, responda: o O que é o vacúolo? o Como ele é em uma célula jovem e em uma célula madura? o Como sua membrana é chamada? o Cite 3 funções do vacúolo. Perguntas o Sobre os plastos ou plastídeos: o O que são os plastos? o Qual a diferença entre seus dois grupos, leucoplastos e cromoplastos? o Qual o plasto responsável pelo armazenamento de: o Amido o Lipídio (óleo) o Proteína o Xantofila o Eritrofila o clorofila Perguntas o Sobre o cloroplasto, responda: o Quantas membranas ele possui e como são elas? o O que há no seu interior? o Qual a diferença de grana e granum? o O que a clorofila permite que a planta faça detlhadamente? o Onde ocorrem cada uma das duas etapas da fotossíntese? 01/11/2016 12 Perguntas o Onde ocorre a fotossíntese? o Por que na fotossíntese a luz é necessária? o Qual o tipo de cumprimento de onda que a planta absorve? o Quais são as duas clorofilas presentes nos cloroplastos e quais as regiões mais absorvidas? Após a absorção, qual é a cor refletida?
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