2 2 Aula parede celular 2014

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PAREDE CELULAR 
1 – Conhecer a importância da parede para célula vegetal; 
2- Saber as funções da parede celular; 
3- Conhecer sua composição (lamela média, parede primária e 
secundária); 
4- Diferenciar parede primária e secundária quanto a sua 
composição e deposição das microfibrilas de celulose; 
5- Entender a biogênese dos polissacarídeos da parede; 
6- Conceituar campo primário de pontoação e pontoação e 
reconhecer os tipos de pontoações; 
7- Reconhecer a importância econômica da parede celular. 
Após esta aula você deverá ser capaz de: 
Parede Celular 
Parede Celular 
•Lignina–Substância que confere resistência mecânica 
(rigidez) química e biológica (Contra fungos e bactérias). 
 
 Estrutura mais ou menos rígida que delimita a célula 
vegetal, consequentemente, limita o tamanho do 
protoplasto 
 PAREDE CELULAR 
 Previne a ruptura da membrana plasmática, 
quando o protoplasto aumenta seu volume pela 
entrada de água na célula (meio hipotônico) 
 Determina o tamanho e a forma da célula, textura do 
tecido e finalmente o formato do órgão vegetal 
 Tipos celulares são identificados pela estrutura de suas 
paredes (reflete a associação entre a estrutura da 
parede e a função da célula). 
CÉLULA TÚRGIDA CÉLULA PLASMOLIZADA 
PAREDE CELULAR 
 
 
• RESISTÊNCIA MECÂNICA 
 
 
Determinação da forma (rigidez) 
 Determina a resistência mecânica 
 Promove a junção de células adjascentes => 
influenciando o desenvolvimento da planta 
 
 Barreira física a difusão e a entrada de patógenos => 
limita o tamanho das moléculas e organismos que 
alcançam a membrana plasmática 
 
 A parede não é apenas uma estrutura inerte, que 
apenas delimita a célula 
 
COMPONENTES ESTRUTURAIS DA PAREDE 
CELULAR VEGETAL 
CARBOIDRATOS 
COMPOSTOS FENÓLICOS 
PROTEÍNAS ESTRUTURAIS 
Celulose 
Polissacarídeos 
de matriz 
Pectinas 
Hemiceluloses 
Lignina 
SUBSTÂNCIAS LIPÍDICAS 
ex.: Extensinas e 
expansinas 
Cutinas 
Suberinas 
ceras 
Substâncias inorgânicas 
também podem ocorrer na 
parede: sílica e cristais! 
Parede Celular 
 
 
 É um tipo de matriz extracelular espesso, forte e 
rígido que envolve externamente a membrana 
plasmática e o conteúdo celular; 
 
 Responsável pelas características especiais de 
crescimento, nutrição, reprodução e defesa presentes 
nos vegetais; 
 
 Podem formar células que se disporão gerando canais 
pelos quais circula a seiva; 
 
 Tem uma espessura que varia de 0,1 a vários 
micrômetros de espessura 
 Formado de fibrilas rígidas de celulose embebidas em 
uma substância hidrofílica 
 
 Permeável à água e à várias substâncias 
 
 Contém enzimas relacionadas à vários processos 
metabólicos da célula 
 
 Atua na defesa contra bactérias e fungos, levando à 
produção, por exemplo, de fitoalexinas 
 
 resistência mecânica 
 manutenção da forma da célula 
 controle da expansão celular 
 controle do transporte intercelular (pasmodesmos) 
 proteção contra outros organismos 
 sinalização celular 
 armazenamento de reservas 
 
PAREDE CELULAR: funções 
Células em cultivo cujas paredes foram 
digeridas –forma esférica. 
Manutenção da forma da célula 
Proteção contra outros organismos 
A célula infectada acumula fitoalexinas (ANTIBIÓTICOS QUE SÃO 
TÓXICOS AOS PATÓGENOS) em corpos e as células vizinhas 
impermeabilizam as suas paredes – mecanismo de resistência 
Células 
Composição Química e estrutural 
 
Celulose: polímero linear de subunidades de glicose 
unidas por ligações β-1,4 
 
Feixes com 40 moléculas de celulose equivalem a 
microfibrilas, que são moléculas individuais de 
celulose que são mantidas através de ligações de 
hidrogênio. 
 
 
Forma de piranose 
Lignina 
A estrutura fundamental da parede celular é formada por 
microfibrilas de celulose, imersas em uma matriz 
contendo polissacarídeos não-celulósicos: 
hemiceluloses e pectinas. 
 
A microfibrila de celulose é uma estrutura filamentosa 
que tem cerca de 10 a 25 nm de diâmetro e 
comprimento indeterminado; é composta de 30 a 100 
moléculas de celulose, que se unem paralelamente por 
meio de ligações de hidrogênio. 
Nas microfibrilas, em certas porções, as moléculas de 
celulose mostram um arranjo ordenado (estrutura 
micelar), que é responsável por sua propriedade 
cristalina. 
 
PAREDE CELULAR: hemicelulose 
 
PAREDE CELULAR: pectina 
 
PAREDE CELULAR: proteína 
 
PAREDE CELULAR: lignina 
 
PAREDE CELULAR: lignina 
Pectina: são polissacarídeos complexos, altamente ramificados e 
hidrófilos, ricos em galacturônico. 
 
Hemicelulose: constituído por um grupo heterogêneo de 
polissacarídeos, que se ligam fortemente às fibrilas de celulose. 
Rede tridimensional da parede celular primaria hidrófila 
que recobre as células vegetais 
Rede tridimensional da parede celular primaria hidrófila 
que recobre as células vegetais 
Muitas outras substâncias, orgânicas e inorgânicas, são 
encontradas nas paredes celulares. 
 
As substâncias orgânicas destacam-se a lignina, 
proteínas e lipídios. 
 
Dentre as substâncias inorgânicas podem ser citadas a 
sílica e o carbonato de cálcio. 
 
São também comuns as enzimas peroxidases, fosfatases, 
endoglucanases, xiloglucano-endotransglicosilases e 
pectinases. 
Substâncias lipídicas como suberina, cutina e ceras 
tornam a parede celular impermeável à água. 
 
A parede celular forma-se externamente à membrana 
plasmática. 
 
As primeiras camadas formadas constituem a parede 
primária, onde há a deposição das microfibrilas, por 
arranjo entrelaçado. 
 
Entre as paredes primárias de duas células contíguas está 
presente a lamela média, ou mediana 
Em muitas células, a parede primária é a única que 
permanece. 
 
Em outras, internamente à parede primária ocorre a 
deposição de camadas adicionais, que constituem a 
parede secundária. Nesta parede, as microfibrilas são 
depositadas por aposição, ou seja, por arranjo 
ordenado. 
Portanto pode se distinguir três camadas na parede 
celular: 
Lamela média => camada responsável pela adesão de 
duas células vizinhas – formadas por pectatos de Ca e Mg 
– denominada substância cimentante. 
 
Parede Primária => camada que se deposita primeiro, 
portanto está presente em ambos os lados da lamela 
média. Composta por celulose, hemicelulose e 
substancias pécticas. 
 
Parede secundária = > camada que se deposita 
posteriormente na parede, quando a célula cessou seu 
crescimento. Composta por celulose, outros 
polissacarídeos não celulósico e lignina. Nem todas as 
células apresentam parede secundária. 
 
PAREDE CELULAR: estrutura 
Parede Primária 
Arranjo frouxo e difuso das microfibrilas (intussuscepção) 
Parede Secundária 
Arranjo denso e orientado das microfibrilas (aposição) 
A primeira, segunda e terceira camadas da parede 
secundária são designadas S1, S2 e S3, 
respectivamente, sendo delimitadas pela mudança 
de orientação da deposição, que varia nas diferentes 
camadas. A última camada (S3) pode faltar. 
Citoplasma 
Núcleo 
parede secundária 
Durante a deposição da parede secundária inicia-se 
a lignificação. 
A parede primária geralmente é depositada de forma 
homogênea, mas pode apresentar regiões mais 
espessadas do que outras, como ocorre nas células do 
colênquima. 
 
A parede secundária, por sua vez, pode ser 
descontínua, como verificado nos elementos traqueais, 
sendo depositada em forma de anel, espiral, escada e 
rede. 
 
As paredes diferem em espessura, composição e 
propriedadesfísicas nas diferentes células. 
 
A união entre duas células adjacentes é efetuada através 
da lamela mediana, que frequentemente se apresenta 
delgada e tem natureza péctica. 
A parede primária é mais espessada que a 
lamela média e geralmente se mostra bem 
mais fina em comparação à parede secundária. 
A parede primária possui alto teor de água, cerca de 
65%, e o restante, que corresponde à matéria seca, é 
composto de 90% de polissacarídeos (30% de 
celulose, 30% de hemicelulose e 30% de pectina) e 10% 
de proteínas (expansina, extensina e outras 
glicoproteínas). 
 
cutina, suberina e ceras => Podem estar presentes na 
parede primária de algumas células. 
 
A parede secundária possui um teor de água 
reduzido, devido à deposição de lignina, que é um 
polímero hidrofóbico. 
A matéria seca é constituída de 65 a 85% de 
polissacarídeos (50 a 80% de celulose e 5 a 30% de 
hemicelulose) e 15 a 35% de lignina. A celulose é o 
maior componente da parede secundária, estando 
aparentemente ausentes as pectinas e 
glicoproteínas. 
 
Embora o processo de lignificação esteja associado à 
parede secundária, ele geralmente se inicia na lamela 
média e parede primária, de modo que estas também 
podem conter lignina quando da formação da parede 
secundária. 
parede secundária 
MODIFICAÇÕES DA PAREDE CELULAR 
 CAMPO PRIMÁRIO DE PONTOAÇÃO 
 PONTOAÇÕES 
AREOLADAS 
SIMPLES 
CAMPO PRIMÁRIO DE PONTOAÇÃO E PONTOAÇÃO DA 
PAREDE CELULAR 
 Durante a formação da parede primária, em 
algumas das suas porções, ocorre menor deposição de 
microfibrilas de celulose, formando pequenas 
depressões denominadas campos primários de 
pontoação, por onde ocorre a comunicação entre as 
células adjacentes. 
 
Os campos primários contém vários plasmodesmos e 
podem ser observados em qualquer célula viva. 
 
Geralmente, onde está presente o campo primário de 
pontoação, nenhum material de parede é depositado 
durante a formação da parede secundária, originando a 
pontoação. 
CAMPO PRIMÁRIO DE PONTOAÇÃO 
retículo 
endoplasmático 
membrana plasmática 
desmotúbulo 
desmotúbulo 
membrana plasmática 
Parede celular 
 Comunicação 
célula a célula 
Conexões intercelulares 
 
 
Plasmodesmos 
 
PC1 –Campos primários de pontoação 
 
 
PC2 -Pontoações 
•Plasmodesmos –canais estreitos de 30 a 60 
nanômetros (delineados pela MP e atravessados por 
túbulos de RE (desmotúbulos) 
CAMPO PRIMÁRIO DE PONTOAÇÃO 
PAREDE CELULAR: campos primários de 
pontoação 
PAREDE CELULAR: campos primários de 
pontoação 
São comuns dois tipos: 
 
pontoação simples 
 
 
pontoação areolada 
 
 
As pontoações variam em tamanho e detalhes 
estruturais. 
Diferentes tipos de pontoações podem ser formados 
em consequência da deposição diferencial da parede 
secundária sobre a primária. 
 
 
 
 
 
Dentre os vários tipos de pontoações os mais comuns são: 
 
Pontoação simples => é apenas uma interrupção da parede 
secundária sobre a parede primária, geralmente, sobre os 
campos de pontoação primário. 
 
O espaço em que a parede primária não é recoberta pela 
secundária constitui a chamada câmara da pontoação. 
 
Entre as paredes das duas células vizinhas podem existir 
pontoações que se correspondem e constituem um par de 
pontoações. 
Além das cavidades de pontoação, existe a 
membrana de pontoação, formada pelas paredes 
primárias de ambas as células do par mais a lamela 
mediana entre elas. 
 
Pontoação areolada => em vista frontal se 
mostra como uma aréola, ou seja, apresenta uma 
saliência de contorno circular e no centro desta 
encontra-se uma abertura, também circular. 
 
Neste tipo de pontoação a parede secundária 
forma a aréola e a interrupção desta parede, 
corresponde à abertura da aréola. Como a parede 
secundária apresenta-se bem separada da parede 
primária, delimita-se internamente uma câmara de 
pontoação. 
Nas paredes das traqueídes (célula condutora do xilema 
de coníferas e de algumas angiospermas primitivas), 
ocorre, na região central da membrana da pontoação 
areolada, um espessamento especial denominado toro. 
 
Eventualmente, uma pontuação pode ser simples de um 
lado e areolada de outro, formando a pontoação semi-
areolada. 
 
 
Existem ainda as pontoações cegas, quando ela existe de 
um lado e do outro a parede é completa. 
Pontoações areoladas, são encontradas em células 
como as traqueídes e os elementos de vaso do 
xilema. 
Figura – esquema de pontoações: A – pontoação simples; B – 
pontoação aerolada; C – pontoação aerolada com toro; D – 
pontoação semi-aerolada. 
 
Elemento de vaso => pontuações areoladas contíguo a outros 
elementos de vaso 
Pontuações semi-areoladas => contíguo a outro tipo de célula 
(parênquima). 
As células podem possuir mais de um tipo de pontoação e com 
tamanhos diferentes 
TORO 
Pontoação Areolada com Toro 
Traqueídes => coníferas e angiospermas primitivas 
 
 
 
 
Parede celular, Pontoações e Plamodesmos 
 
Crescimento da Parede Celular primária e 
formação dos campos de pontoação 
A parede é formada nos primeiros estágios do 
desenvolvimento da célula. 
 
A síntese das microfibrilas de celulose é realizada por 
complexos enzimáticos celulose-sintase, são 
necessárias condições especiais no citoplasma, e fora do 
citoplasma 
↓ íons de Ca 
↑ íons de Mg 
pH = 7,2 
Presença de GUDP 
↑ íons de Ca 
↓ íons de Mg 
pH = 5,5 
Ausência de GUDP 
ROSETAS HEXANOMÉRICAS 
6 UNIDADES GLOBULARES EM 
CADA ROSETA 
ROSETAS e MEMBRANA 
CENTRO DE FORMAÇÃO DAS MICROFIBRILAS 
Síntese de Celulose 
Microfibrila de celulose 
MEMBRANA 
PLASMÁTICA 
CITOPLASMA 
PAREDE CELULAR 
filamento: 10 -25 nm 
diâmetro 
composta: 30 -100 
moléculas de celulose 
arranjo: propriedade 
cristalina, birrefringência 
Os outros polissacarídeos não-celulósicos, como 
hemiceluloses e pectinas, e os das glicoproteínas são 
sintetizados nas cisternas do Golgi, as quais, 
posteriormente, são secretadas por vesículas 
derivadas da rede trans-Golgi, que se fundem com a 
membrana plasmática, descarregando seu conteúdo 
na parede em formação. 
 
As reações que levam à formação dos 
precursores da lignina não estão bem 
esclarecidas 
Biogênese da Parede Celular 
Participação do Retículo endoplasmático rugoso (proteínas e 
enzimas) e do Complexo de Golgi (polissacarídeos) na síntese 
dos componentes da parede celular 
Membrana Plasmática 
- sítio de síntese: 
• celulose 
• calose 
Golgi - sítio de síntese: 
• pectinas 
• hemiceluloses 
• glicosilação de 
proteínas 
Retículo - sítio de 
síntese: 
• proteínas 
• enzimas 
A cutina e a suberina são os principais lipídios que 
entram estruturalmente na parede celular. 
 
A cutina pode impregnar a parede da célula ou depositar-
se como camada sobre a própria parede, constituindo a 
cutícula das células epidérmicas, geralmente de folhas e 
caules. 
 
As ceras podem estar presentes nas camadas da parede 
ou na própria cutícula e, também, sobre esta última, 
como ceras epicuticulares. 
 
A suberina impregna as paredes das células da 
periderme, bem como as de outros tipos celulares. 
PAREDE PRIMÁRIA PAREDE SECUNDÁRIA 
intussuscepção Aposição 
Formação da Parede Celular 
Esquema mostrando o início da formação da parede 
celular, ao final da telófase 
A formação da parede celular se inicia no final da mitose, 
durante a telófase, quando os dois grupos de cromossomos 
estão se separando, e é bem evidente a presença de um 
fuso de aspecto fibroso - o fragmoplasto 
Onde as terminações dos microtúbulosse sobrepõem, são 
acumuladas as vesículas de secreção provenientes da rede 
trans-Golgi, contendo polissacarídeos não-celulósicos 
(pectinas e, ou, hemicelulose). 
 
Estas vesículas fundem-se constituindo a placa celular, 
que aumenta de tamanho centrifugamente (de dentro 
para fora) até atingir a parede da célula-mãe, dividindo-a 
em duas partes. 
À medida que a placa celular aumenta de tamanho no 
sentido radial, os microtúbulos e as vesículas restantes 
são encontrados apenas perifericamente, indicando que 
os microtúbulos do fragmoplasto atuam no 
direcionamento das vesículas. 
 
A partir da união do revestimento das vesículas, 
que é de natureza lipoprotéica, origina-se a 
membrana plasmática de cada uma das futuras 
células-filhas. Sequencialmente, há deposição de novos 
polissacarídeos de parede, dando origem às paredes 
primárias nas duas células-filhas junto à placa celular. 
Durante a formação da placa celular, porções do 
retículo endoplasmático permanecem na região 
equatorial da célula em divisão; estas porções serão 
os desmotúbulos dos plasmodesmos. 
O material derivado da placa celular torna-se a 
lamela mediana da nova parede. 
 
Durante o crescimento das células-filhas, a parede da 
célula-mãe é eliminada e as novas microfibrilas de 
celulose são orientadas pelos microtúbulos, dispostos 
perpendicularmente na direção do alongamento celular. 
 
No caso de essas células formarem parede secundária, 
esta aparecerá posteriormente e internamente à parede 
primária. 
PAREDE CELULAR 
 
 
• Importância econômica: 
 
 Fibras 
 
 Carvão 
 
 Polissacarídeos (plásticos,filmes,adesivos,géis,etc.) 
 Utilização de produtos oriundos da Parede 
Celular Secundária 
 
 
•Presente em células de esclerênquima –esclereídes, 
fibras e tegumentos de frutos e sementes 
 
•Estes tecidos/células ocorrem junto a outros que 
possuem células somente com paredes primárias 
 
•Pêlos podem apresentar PC2 – fibras de algodão 
 
•As fibras podem ocorrer nas folhas, nos caules e em 
raízes 
 
•Fibras do cânhamo (0,5 a 5,5 cm), do linho (0,8 a 6,9 
cm) do rami (até 55 cm) de comprimento. 
Fibras utilizadas para 
cordas, tecidos, 
dentre outros. 
Xaxim, vasos, hidroponia, etc... 
Espada-de-são-jorge Sansevieria zeylanica 
Fibras utilizadas para cordas 
Fibras utilizadas para 
cordas, barbantes, tecidos, 
etc... 
 
cânhamo (Cannabis sativa)