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BIOLOGIA VEGETAL IBIOLOGIA VEGETAL I Aula 1:Aula 1: A CA Céélula Vegetallula Vegetal Profa. Girlene Santos de SouzaProfa. Girlene Santos de Souza girlene@ufrb.edu.brgirlene@ufrb.edu.br Célula Vegetal • As células vegetais se assemelham às animais em muitos aspectos de sua morfologia, como a estrutura molecular das membranas e várias organelas, replicação do DNA e sua transcrição em RNA. • Diferem, porém em algumas característica morfofisiológicas importantes. Juntamente com a presença da parede celular rígida e o desenvolvimento de um grande vacúolo. • Os plastídeos também são componentes característicos da célula vegetal. Eles conferem a essa células a capacidade de sintetizar compostos orgânicos utilizando CO2 e a energia da luz solar, através da fotossíntese. Características gerais da célula vegetal Parede celular Estrutura exterior à membrana plasmática forma e funcionalidade É essencial para muitos processos: crescimento, no desenvolvimento, na manutenção na produção. Atua como um “exoesqueleto” que controla a forma e possibilita o desenvolvimento de altas pressões de turgor. A celulose é o principal componente estrutural da parede celular, a qual determina em grande parte a sua arquitetura. Formação da Parede celular Admite-se que a parede celular é formada durante o processo de divisão da célula (citocinese). Elementos do retículo endoplasmático são incorporados na placa celular a intervalos e assinalam a posição dos futuros plasmodesmos. Este primeiro septo divisor é denominado de lamela média, sendo a primeira camada da parede celular a ser formada. A precisa natureza química da placa celular nos estágios iniciais de seu desenvolvimento não é conhecida, mas após a formação completa da lamela média, constata-se que esta é composta de substâncias pécticas. Camadas da parede celularCamadas da parede celular �� Lamela mLamela méédiadia: : formada durante a divisão celular. Constituição: principalmente compostos péticos. Parede que mantém unidas as células. �� Parede primParede primááriaria: formada imediatamente ap: formada imediatamente apóós a s a divisão celular, antes que a cdivisão celular, antes que a céélula complete seu lula complete seu crescimento. Constitucrescimento. Constituíída por compostos pda por compostos péécticos, cticos, celulose, hemicelulose, protecelulose, hemicelulose, proteíínas e nas e áágua. gua. �� Parede secundParede secundáária: ria: formada sobre a parede primária, do lado interno da célula, quando esta atingiu seu crescimento e elongação definitiva. Formada por hemicelulose, polissacarídeos não celulósicos e celulose Camadas da parede celularCamadas da parede celular �� Parede Parede terciterciááriaria:camada membranosa extremamente :camada membranosa extremamente delgada, localizada internamente delgada, localizada internamente a parede secunda parede secundáária.ria. � A lignina limita a digestão dos polissacarídeos da parede celular no rúmen. � A rigidez mecânica da lignina fortalece o caule e o tecido vascular permitindo o crescimento ascendente e o fluxo de água e sais minerais; � A capacidade de produzir lignina deve ter sido uma das adaptações mais importantes que permitiu que as plantas colonizasse o ambiente terrestre; � Sua resistência física coíbe seu consumo pelos herbívoros. � Qualidade das forragens: A proporção de lignina nos tecidos influencia a qualidade da forragem, porque os microorganismos que habitam o rúmem de alguns animais herbívoros digerem a celulose e não lignina. � As paredes vegetais são compostas por pectinas, hemicelulose, celulose, e lignina. Estas diferentes frações têm digestibilidade variáveis no rúmen. � Quanto mais rico em lignina é um alimento menos digerível ele é. A lignina é uma substância indigerível que faz com que as frações de celulose e hemicelulose sejam dificilmente acessível para a ação dos microrganismos. � Embora as gramíneas apresentem baixos teores de lignina que as leguminosas, as correlações negativas com a digestibilidade são mais fortes em gramíneas. � Forte ligação da lignina com a hemicelulose: prejudicando a digestibilidade das gramíneas. � Efeito tóxico dos componentes da lignina aos microorganismos do rúmen. � Impedimento físico lignina-polissacarídeo, limita o acesso das enzimas. � Limitação da ação das enzimas hidrofílicas. Funções da Parede Celular • Limitar o tamanho do protoplasma, evitando a ruptura da membrana plasmática; • Importante papel na absorção, transporte e secreção de substâncias na planta, devido a presença de uma variedades de enzimas; • Podem servir como sítio de atividade digestiva; • Desempenha papel ativo na defesa contra bactérias e fungos patogênicos. Plasmodesmos • São pequenos orifícios (50-60 nm de diâmetro) da parede celular, revestidos por membrana plasmática, conectando o lume do retículo endoplasmático de uma célula com o de outra, e também o citoplasma. • Possibilitam a continuidade protoplasmática entre uma célula e outra; localizam-se em pequenas depressões da parede primária, originadas por uma menor deposição de microfibrilas de celulose e estas são denominadas campos de pontoações. Constituição dos Plasmodesmos As transformações da parede celular ocorrem devido a diferenciação celular, para dotar a célula de estruturas apropriadas para desempenhar bem a sua função. Estas transformações podem ocorrer por adição de novos componentes (substâncias incrustantes), bem como por substituição de novos componentes pelos já existentes (substâncias adcrustantes). Substâncias Incrustantes: lignina, ceras e compostos mineraisSubstâncias Incrustantes: lignina, ceras e compostos minerais Substâncias Adcrustantes: cutina, suberina, gomas e Substâncias Adcrustantes: cutina, suberina, gomas e mucilagensmucilagens Transformações da Parede Celular 1. Lignificação - é a transformação da parede celular que ocorre pelo adicionamento da lignina. A lignificação proporciona à parede celular uma particular resistência e rigidez acentuada, bem como impermeabilidade à mesma; 2. 2. Cerificação - é o resultado da formação de cutículas de ceras sobre a superfície externa dos órgãos vegetais. A cerificação ocorre principalmente nas células do tecido de revestimento (epiderme), com a finalidade de proteção. 3. 3. Mineralização - é relativamente frequente na forma de incrustações de substâncias inorgânicas nas paredes das células. Transformações por adição 1. Suberificação - consiste na substituição da celulose pela suberina, que é um composto de elevado peso molecular e estrutura química ainda não bem definida. 2. 2. Cutinização - este fenômeno consiste na impregnação de cutina, substituindo parcialmente a celulose A cutinização e cuticularização (formação da cutícula), ocorrem principalmente na epiderme das folhas. 3. 3. Geleificação - consiste na transformação da parede celular em gomas e mucilagens. As gomas constituem substâncias de reserva, tem ação cicatrizante em ferimentos e funciona, também, como proteção contra a penetração de agentes patogênicos. Transformações por substituição Fisiologia da Parede Celular • Geralmente permeável; • Forma e resistência à célula • Pode controlar a umidade da célula; • Capacidade de crescer com grande rapidez Importância econômica da Parede Celular • Madeira • Tecidos de algodão e de linho • Cordas de sizal Estudo da Célula Vegetal: Vacúolo, Plastídios, Sistemas de Endomembranas e Substâncias Ergásticas PLASTÍDEOS Cloroplasto • Formado por um sistema de membranas intracelulares, dividido em : a)a) RE Liso(agranular)RELiso(agranular) -- Transporte e armazenamento de substâncias e pela ssííntese de lipntese de lipíídiosdios . - Formado por sistema tubular. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO a) RE rugoso (granular/ergastoplasma)RE rugoso (granular/ergastoplasma) - responsável pela ssííntese de protentese de proteíínasnas e seu transporte; tem aderido os ribossomos. Formado por sistema de vesículas ribossomo RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Organela composta por sacos achatados ( dictiossomos) e por vesículas do RE liso. COMPLEXO DE GOLGI Funções do Golgi: 1) Modificar proteínas provenientes do RER; 2) Formação da parede celular vegetal; 3) Formação dos lisossomos; 5) Formação das membranas plasmática, nuclear; - Ribossomos são os locais de síntese de proteína. - Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes. - Unidos pelo RNAm formam o polissomo RIBOSSOMO São encontrados em todas as células eucarióticas e são especializados no processamento das reações oxidativas. Em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem-se em dois aspectos importantes: - Acredita-se que sejam formados por auto – replicação (talvez brotamento do REL) e não pelo complexo de Golgi. - Além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, tem também grandes quantidades de enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio ( água oxigenada) e água e gás oxigênio. PEROXISSOMO •São organelas responsáveis pela respiração celular; •Apresenta um sistema duplo de membranas com a presença de DNA •Forma de bastonetes; •É o motor da célula MITOCÔNDRIAS Produto do metabolismo celular, de reserva ou armazenamento; Acumulam na Parede Celular, Vacúolos ou Plastídios; 1- Cristais: a) cristais de oxalato de cálcio SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS B) cristais de carbonato de cálcio SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS 2- Proteínas: Células de endosperma de mamona (Ricinus communis) SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS 3- Taninos: Idioblastos Tánicos SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS 4- Carboidratos: Amido: cloroplasto de sojaAmido: cloroplasto de soja SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS
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