ANATOMIA DAS ESPERMATOFITAS Celula vegetal

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA 
 
Anatomia das Espermatófitas – CH0901 
Prof. João Luiz Pinheiro Bastos 
 
Célula Vegetal 
 
•Célula vegetal - A importância do estudo está na 
compreensão dos fenômenos de diferenciação 
celular e da morfogênese dos tecidos e órgãos. 
 
Sachs (1875) – definiu os três sistemas de tecidos 
com base na continuidade topográfica. 
Organização das Angiospermas 
 
 Célula Tecido Sistema de tecidos Órgão Planta 
 
Parede Celular 
 
Protoplasto 
• Membrana plasmática 
• Conteúdo celular: Núcleo; Organelas de membrana simples (*vacúolos); 
Organelas de dupla membrana (*plastos); Sistema de endomembranas (RE; 
Golgi); Ribossomos; Citoesqueleto. 
 
Substâncias Ergásticas (orgânicas e inorgânicas) 
• Celulose; Cristais; grãos-de-amido (fécula); alcalóides (morfina, nicotina, 
cafeína, cocaína); terpenóides (óleos essenciais, borracha); compostos 
fenólicos (taninos, lignina; ác.salicílico, flavonóides); corpos protéicos 
(grãos-de-aleurona); resinas e gomas; *Idioblastos* 
Constituição da Célula Vegetal 
parede celular 
membrana celular 
organelas de membrana simples 
organelas de membrana dupla 
vacúolo 
retículo endoplasmático 
dictiossomos 
citoplasma 
microcorpos 
plastídios 
mitocôndrias 
núcleo 
ribossomos 
citoesqueleto 
microtúbulos 
microfilamentos 
filamentos intermediários 
Visão Geral de uma Célula Vegetal 
Célula Vegetal 
Singularidade Estrutural e Metabólica 
Ultraestrutura de uma Célula Vegetal 
C 
C 
C 
V 
V 
V 
V 
PC 
PC 
C= cloroplasto 
PC= Parede celular 
V= vacúolo 
*= amido 
ER= retículo 
endoplasmático 
G= dictiossomo 
M= mitocôndrias 
N= núcleo 
* 
* 
parede 
celular 
microfibrila 
de celulose 
moléculas de 
 celulose 
celulose: polímero de glicose (ligações b-1,4) 
PAREDE CELULAR 
PAREDE CELULAR 
Constituição básica 
microfibrilas de celulose 
matriz (carboidratos não celulósicos) 
hemiceluloses 
pectinas 
Outros constituintes: proteínas (inclusive enzimas), lipídios (ceras, cutina e 
suberina), substâncias fenólicas (ligninas), carbonato de cálcio e sílica. 
moléculas 
 de celulose 
glicose 
matriz péctica 
bainha 
de 
hemiceluloses 
microfibrila de celulose 
extensina 
Parede celular primária de parênquima 
de cebola 
Composição Química da Parede Celular 
PAREDE 
PRIMÁRIA 
água (65%) 
matéria seca (35%) 
polissacarídeos (90%) 
 
 
 
proteínas (10%) 
celulose (30%) 
hemiceluloses (30%) 
pectinas (30%) 
expansina 
extensina 
outras glicoproteínas 
PAREDE 
SECUNDÁRIA 
água (20-35%) 
matéria seca (65-80%) 
polissacarídeos (65-85%%) 
 
 
 
 
ligninas (15-35%) 
celulose (50-80%) 
hemiceluloses (5-30%) 
Monossacarídeos 
de parede 
celular primária 
Funções Principais da Parede celular 
Estrutural: define e mantém a forma da célula. Em última instância, a 
composição da parede, aliada ao arranjo e tipos de celulares, confere 
resistência à planta. 
 
Reserva: pode funcionar como local de acúmulo de nutrientes na célula (celulose 
e hemiceluloses nas paredes de células endospérmicas). 
 
Defesa mecânica contra a herbivoria: presença de lignina torna os tecidos 
duros (esclerificados), reduzindo a palatabilidade. Estruturas tais como 
espinhos e acúleos são ricos em células com paredes fortemente lignificadas. 
 
Sinalização: fragmentos de carboidratos oriundos da parede celular 
(oligossacarinas) são reconhecidos por enzimas no citoplasma capazes de gerar 
repostas específicas (fitoalexinas). 
HERBÍVORO MASTIGADOR 
OU DANO MECÂNICO 
receptor 
ác. linolênico 
ác. jasmônico 
resposta genética 
alteração 
metabólica 
radicais 
livres 
MORTE CELULAR 
SISTEMA 
ANTIOXIDANTE 
PRODUÇÃO DE 
SUBSTÂNCIAS DE DEFESA 
PAREDE CELULAR 
MEMBRANA 
CELULAR 
Produção de Sinalizadores Contra Estresses 
Bióticos na Membrana Celular 
Formação da Parede Celular 
A-D: Os microtúbulos corticais desaparecem e a banda pré-prófase é formada 
em torno do núcleo, no local da futura placa celular. 
E-H: O fuso da prófase forma-se a partir da região dos microtúbulos nos 
pólos. 
I-K: O envoltório nuclear degenera-se e os dois pólos tornam-se mais difusos. 
Formação da banda pré-prófase 
FORMAÇÃO DA PAREDE DURANTE A DIVISÃO CELULAR 
Durante a Telófase 
Plasmodesma mostrando desmotúbulo 
Ribossomos Parede celular 1ª. 
Plasmodesma 
Plasmodesma e Desmotúbulo 
Campo Primário de 
Pontoação. 
Formação da parede celular 
(complexo enzimático celulose sintetase) 
Entrelaçamento das microfibrilas de celulose 
Síntese e transporte da matriz polissacarídica, 
constituinte da parede celular 
Parede secundária 
(setas = pontoações) 
Pontoações 
MEMBRANA CELULAR 
bicamada 
lipídica 
proteína 
de canal 
Glicoproteína* proteína 
periférica 
proteína 
Integrante* 
Modelo Estrutural (Mosaico Fluído) 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
DA MEMBRANA 
CELULAR 
 lipídeos 
 
 Proteínas (glicoproteínas, etc.) 
fosfolipídios 
esteróides 
periféricas 
integrantes 
proteínas de canal 
Funções Principais da Membrana Celular 
Controle da entrada e saída de substâncias na célula: A membrana celular 
tem permeabilidade seletiva para solutos. Proteínas (carreadoras ou de canal e 
transportadoras) presentes na sua estrutura atuam nesse processo. Moléculas 
grandes e partículas sólidas podem ainda sair ou entrar da célula através da 
formação de vesículas (endocitose e exocitose). 
 
Sinalização: A ativação de proteínas receptoras na membrana celular transmite 
sinais hormonais e/ou do ambiente que regulam o crescimento e o 
desenvolvimento celular. Além disso, fragmentos de lipídeos oriundos da 
membrana celular são reconhecidos por enzimas no citoplasma capazes de gerar 
repostas específicas. 
 
Coordenação da síntese de parede: Na membrana celular se localiza o 
complexo enzimático celulose sintetase, responsável pela síntese da celulose. 
Essa enzima também atua na organização das microfibrilas celulósicas. 
poro 
membrana externa 
membrana interna 
RER 
ribossomos 
carioteca 
cromatina 
nucléolo 
cloroplastos 
núcleo 
nucléolo 
mitocôndrias 
NÚCLEO 
Estrutura e função: Organela envolvida por duas membranas lipoprotéicas (envoltório nuclear 
ou carioteca), cuja a mais externa possui um sistema complexo de poros e é contínua com o 
RER. A matriz nuclear é rica em DNA (cromatina), RNA e proteínas. O núcleo é responsável 
pela formação dos ribossomos (exceto os presentes nos plastídios e mitocôndrias) e controla a 
atividade metabólica da célula. Contém a maior parte da informação genética celular. 
Função 
Nuclear 
ribossomos 
Carioteca 
núcleo 
RER 
REL 
Contínuo Retículo Endoplasmático—Carioteca 
(sistema de endomembranas) 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
Estrutura e composição: Formado por uma membrana simples lipoprotéica que 
se dobra formando cisternas ou túbulos. Quando associado aos ribossomos 
denomina-se retículo endoplasmático granuloso, quando não, é chamado retículo 
endoplasmático liso. 
RER REL 
RER REL 
RER 
núcleo 
Função: Forma uma rede contínua de 
comunicação intracelular e intercelular 
(desmotúbulos). Também desempenha papel 
na pré-secreção de substâncias, síntese e 
modificação de metabólitos celulares. O RE 
granuloso atua na síntese protéica de 
exportação e o RE liso, na síntese lipídica. 
ribossomos membranas 
carioteca 
DICTIOSSOMO OU COMPLEXO GOLGIENSE 
Face cisVesícula 
transportadora 
(do RE) 
cisternas 
Face trans 
Vesícula 
transportadora 
(para a parede celular) 
Vesícula em 
Formação 
ESTRUTURA DO DICTIOSSOMO 
Estrutura e composição: Formado por um conjunto de sacos discóides achatados 
com membrana simples lipoprotéica. 
Função dos dictiossomos: Atuam na pré-secreção de substâncias (constituintes 
do néctar, mucilagens) e na síntese de polissacarídeos não celulósicos da parede 
celular (pectinas e hemiceluloses). Participam também da reciclagem da membrana 
plasmática, do tonoplasto e do próprio complexo de Golgi. 
São organelas numerosas em tubos polínicos e nas células da coifa. 
RIBOSSOMOS 
subunidade 
maior 
subunidade 
menor 
Síntese Protéica (Tradução) 
Estrutura e composição: corpúsculos citoplasmáticos, formados por duas 
subunidades produzidas no núcleo e que se unem no citoplasma. São compostos por 
RNA ribossômico e proteínas. Células com alta atividade metabólica podem 
apresentar agrupamentos de ribossomos, denominados polissomos ou 
polirribossomos. 
Função: Possui sítios de conexão para o RNA transportador (subunidade maior) e 
para o RNA mensageiro (subunidade menor). síntese protéica. 
MITOCÔNDRIA 
ESTRUTURA E 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
DA MITOCÔNDRIA 
 membrana dupla 
cristas 
 
 
 
matriz ou estroma 
Composição e estrutura semelhantes 
a da membrana celular 
DNA circular 
ribossomos 
enzimas do ciclo de Krebs 
metabólitos diversos 
Funções Principais das mitocôndrias: respiração aeróbica celular, 
fotorrespiração (em conjunto com os cloroplastos e peroxissomos), atuam no ciclo 
do glioxalato envolvendo reações que permitem a obtenção de energia a partir de 
lipídeos, culminando com a formação de carboidratos no citoplasma 
(gluconeogênese). 
membrana externa 
membrana 
interna 
cristas 
matriz 
Estrutura da Mitocôndria 
CITOESQUELETO 
CITOESQUELETO 
parede 
celular 
microtúbulos tubulina 
a 
b 
microtúbulo microfilamento 
filamento 
intermediário 
actina 
queratina ou 
lamina 
Estrutura e função dos microtúbulos: estruturas protéicas cilíndricas 
formadas por tubulinas (a e b). Associa-se a proteínas motoras (dineína e 
cinesina). Atuam no crescimento e diferenciação celular, controlam o 
alinhamento das microfibrilas de celulose, no direcionamento das vesículas dos 
dictiossomos. São responsáveis pelo estabelecimento do plano de divisão 
celular (banda pré-profásica), das fibras do fuso mitótico (metáfase) e do 
fragmoplasto (telófase). 
Estrutura e função dos microfilamentos: estruturas protéicas filamentosas 
formadas por actina disposta como dois cordões em arranjo helicoidal. São 
polares e se conectam a uma proteína motora (miosina) que está ligada às 
organelas, sendo responsáveis pelo movimento dessas organelas 
citoplasmáticas. Participam do crescimento e diferenciação celular. Parecem 
auxiliar na formação do fragmoplasto. 
Estrutura e função dos filamentos intermediários: estruturas protéicas 
filamentosas, formada pelo arranjo helicoidal de diferentes proteínas como as 
queratinas e as laminas. Estão envolvidos na reorganização do envoltório 
nuclear durante a divisão celular. 
PLASTÍDiOS 
ESTRUTURA E 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
DOS PLASTÍDIOS 
 membrana dupla 
tilacóides 
 
 
 
matriz ou estroma 
Composição e estrutura semelhantes 
a da membrana celular (presença de 
clorofilas e/ou carotenóides) 
DNA circular 
ribossomos 
enzimas de transcrição e tradução protéica 
metabólitos diversos 
TIPOS PRINCIPAIS DE PLASTÍDIOS 
leucoplastos cloroplastos cromoplastos 
RESERVA FOTOSSÍNTESE ATRAÇÃO 
membrana externa 
membrana interna 
estroma 
tilacóide 
grânulo 
(granum) 
Estrutura do Cloroplasto 
Interconversões dos Plastídios 
cloroplasto 
leucoplasto 
cromoplasto 
cloroplastos 
senescentes 
amiloplasto 
plastídio 
pré-granal 
plastídio 
amebóide 
pró-plastídio 
estioplasto 
cloroplastos cromoplastos 
Capsicum annum 
Interconversão dos Plastídios: Maturação de frutos 
Interconversão de cloroplasto em cromoplasto (tomate) 
Diferentemente das Angiospermas, 
as Gimnospermas podem 
desenvolver cloroplastos no escuro 
VACÚOLOS 
Parede celular 
cloroplasto 
tonoplasto 
suco 
vacuolar 
vacúolo 
Pode ocupar até 90% do volume 
da célula. 
Uma célula vegetal diferenciada 
apresenta, via de regra, apenas 
um vacúolo central. 
Composição química variada. O 
principal componente é a água, 
onde se encontram substâncias 
hidrossolúveis: (enzimas, 
açúcares, proteínas de reserva, 
pigmentos, ácidos orgânicos, íons, 
etc.). 
Os vacúolos podem conter 
inclusões cristalinas prismáticas 
(ex. carbonato ou oxalato de 
cálcio) 
Funções Principais: controle 
osmótico, reserva de substâncias 
(ex. aleurona), autofagia. 
núcleo 
vacúolo 
parede celular 
citoplasma transvacuolar 
célula jovem 
célula madura 
Formação do Vacúolo Central 
Masdevallia naranjapatae Flavonóides (antocianinas) 
Vacúolos em células parenquimáticas 
“SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS” 
TIPOS 
PRINCIPAIS 
carboidratos 
proteínas 
lipídios 
METABÓLITOS 
PRIMÁRIOS 
derivados fenólicos 
alcalóides 
terpenóides 
METABÓLITOS 
SECUNDÁRIOS 
sais orgânicos de Ca++ 
Acumulados, 
podendo constituir 
reservas 
De maneira geral, 
tem meia-vida 
celular curta* 
*Os metabólitos secundários, via de regra, encontram-se em um processo constante de 
síntese e degradação (“turn-over”). O material detectado numa célula representa o saldo 
desse processo. Os taninos e as ligninas figuram entre os poucos metabólitos secundários 
realmente acumulados pela célula vegetal. 
Grãos de amido de batata corados com lugol 
Anel de crescimento 
semicristalino anel de 
crescimento 
amorfo 
amorfo 
amorfo 
amorfo 
amorfo 
amorfo 
amorfo 
cristalino 
cristalino 
cristalino 
cristalino 
cristalino 
grão de amido 
de batata 
ULTRAESTRUTURA DO GRÃO DEAMIDO 
AMILOSE 
AMILOPECTINA 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO AMIDO 
batata trigo mandioca 
arroz milho Sagu (Cycas) 
MORFOLOGIA DO GRÃO DE AMIDO 
IDENTIFICAÇÃO MICROSCÓPICA 
Grãos de aleurona 
Célula contendo substâncias ráfides 
em () em Cordyline sp. 
Células contendo substâncias drusas 
em () em Begonia sp. 
 
 
Oxalatos de Cálcio 
litocisto 
cistólito 
cistólito 
Carbonato de Cálcio 
Cristais de piperina em Piper nigrum 
(pimenta do reino) 
Metabólitos Secundários 
Células contendo substâncias fenólicas 
() em um caule jovem de Tilia sp. 
córtex 
medula 
 
 
 
Células contendo taninos condensados 
() em braquiesclereides de uma galha 
de Calliandra brevipes 
 
Tipos de células 
vegetais