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27/09/2019 1 Professora: Dra. Cibele dos Santos Borges Cibele.borges@ufersa.edu.br Mossoró, 2019 PAREDE CELULAR 1 PAREDE CELULAR 2 As paredes celulares desempenham funções muito variadas nas diferentes células, tecidos, órgãos ou organismos em que ocorrem. Sua presença foi normalmente associada à forma e à proteção do conteúdo celular, mas podem desempenhar papel de reconhecimento, defesa, e até o papel de reserva de nutrientes em alguns tipos de sementes de plantas. Procariontes Reino eubactéria Reino archaebacteria Eucariontes Reino Protista Reino Fungi Reino Plantae Reino Animalia A parede celular dos procariotos é bastante variável, arquebactérias e eubactérias apresentam paredes distintas no que se refere à composição e ao arranjo de seus componentes. PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS 3 A diferença básica entre as paredes de bactérias refere-se à presença de um açúcar ácido, derivado da glicose, chamado ácido N-acetilmurâmico. 27/09/2019 2 O peptideoglicano é o principal componente da parede celular polímero grande composto de unidades de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico. O que varia entre as bactérias é a identidade e frequência dos aminoácidos que estão ancorados a ela, formando uma cadeia tetrapeptídica. PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS 4 EUBACTÉRIAS A maquinaria envolvida na síntese do peptidoglicano é um dos alvos mais comuns para a maioria dos antibióticos. PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS 5 HETEROPOLISSACARÍDEO TETRAPEPTÍDEO PEPTÍDEOGLICANO N-acetilglicosamina N-acetilmurâmico Resíduo de ácido murâmico: 4 AMINOÁCIDOS LIGAÇÃO β1-4 Bactérias Gram-positivas possuem várias camadas concêntricas de peptideoglicano ao redor da célula, protegendo assim a sua membrana celular. Espessura – 15 a 80 nm As bactérias Gram-negativas têm parede de peptideoglicano bem mais fina e é envolvida por uma camada de lipopolissacarídeos. Espessura – 10nm PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS 6 EUBACTÉRIAS 27/09/2019 3 Representação da parede celular em bactérias Gram-Positivas e Gram-Negativas. 7 PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS Nas arquebactérias, o ácido murâmico não está presente, sendo substituído por outro ácido urônico, normalmente o N- acetiltalosaminurônico, derivado da talose. Os dissacarídeos são ligados por meio de ligações β1-3 e as ligações cruzadas apresentam oligopeptídeos diversos. 8 PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS ARQUEOBACTÉRIAS Não há peptideoglicanos e sim outros polímeros Muitas bactérias produzem um grande glicocálice que lhes confere acentuada capacidade de adesão aos mais diferentes substratos. 9 PAREDE CELULAR - BACTÉRIAS Glicocálice: é uma camada viscosa mais externa, entre a parede celular e o meio ambiente, composta de polissacarídeos e polipeptídeos. O glicocálice pode estar organizado e aderido à parede, sendo então denominado cápsula. 27/09/2019 4 Extremamente variáveis em sua composição e classificados em diferentes divisões. Alguns deles apresentam organismos sem paredes celulares ou, em alguns casos, com apenas um envoltório proteico (euglenas). PAREDE CELULAR - PROTOZOÁRIOS 10 Paredes celulares com composição química bastante variável, podendo predominar a celulose ou a mistura desse polímero e outros polissacarídeos (algas verdes), em alguns casos bastante específicos, como o alginato (em algas pardas) ou galactonas sulfatadas (em algas vermelhas). Podem apresentar, ainda, paredes contendo carbonato de cálcio, sílica (p.ex., diatomáceas), quitina e outros polímeros. 11 PAREDE CELULAR - PROTOZOÁRIOS CELULOSE ALGINATO SÍLICA Todos os fungos apresentam parede celular e produzem esporos. Principal componente: quitina PAREDE CELULAR - FUNGOS 12 Quitina – resíduos de n-acetilglicosaminas 27/09/2019 5 PAREDE CELULAR - PLANTAS 13 Estrutura única X Matriz extracelular Parte fundamental da célula vegetal uma vez que os protoplastos (células sem parede vegetal) tem vida muito curta. PAREDE CELULAR - PLANTAS 14 As paredes celulares das plantas também são ricas em polissacarídeos. Funções: 1.Forma das células, 2.Proteção ao ataque a diferentes patógenos, 3.Proteção contra a ruptura das membranas quando da entrada de água nas células e no crescimento, 4.Reserva de nutrientes em algumas sementes, 5.Impermeabilização de alguns tecidos. 15 PAREDE CELULAR - PLANTAS 27/09/2019 6 Após a divisão celular forma-se a LAMELA MÉDIA no centro da célula (matriz extracelular rica em polissacarídeos ácidos) Ocorre deposição de celulose – formação da parede celular Primária. Após a fase de crescimento celular – formação da Parede Celular Secundária 16 PAREDE CELULAR - PLANTAS Celulose (~30%) Diferentes hemiceluloses (~30%), Substâncias pécticas (~30%) Proteínas (~10%) 17 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA Celulose: homopolissacarídeo formado por glicoses ligadas β1-4, formando um polímero fibrilar. Cada cadeia (-4Gli[β1-4]Gliβ1-)n é atraída por outra por pontes de hidrogênio, formando uma microfibrila com três a quatro dezenas de cadeias paralelas entre si. 18 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA - CELULOSE 27/09/2019 7 Celulose é sintetizada no espaço pericelular e a síntese é guiada pelos microtubulos. 19 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA - CELULOSE Hemicelulose é o nome genérico dos polissacarídeos que interagem com a celulose formando uma grande rede entrelaçada de moléculas, com espaços intermoleculares e regiões de interação mais íntima, por meio de ligações de hidrogênio. Principal polímero: XILOGLICANOS 20 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA - HEMICELULOSE Os xiloglicanos são sintetizados a partir das cisternas trans do complexo de Golgi. A exocitose se dá a partir de vesículas de secreção e a montagem definitiva do polímero ocorre a partir da ação de enzimas presentes na parede celular. 21 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA - HEMICELULOSE 27/09/2019 8 Terceiro grupo de polissacarídeos – caráter ácido rico em ácido galacturônico. Associação com Ca2+ (menos porosa) Pectinas - relacionado a adesão celular 22 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA – SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS As substâncias pécticas são sintetizadas nas cisternas da porção mediana do complexo de Golgi e exocitadas por meio de vesículas de secreção, sendo incorporadas à parede celular pela ligação com resíduos preexistentes a partir de reações catalisadas por enzimas presentes na própria parede celular. 23 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA – SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS Proteínas estruturais e enzimas 1.Extensinas: glicoproteínas ricas no aminoácido hidroxiprolina e também serina, tirosina e lisina. 2.Proteínas ricas em prolina; 3.Proteínas ricas em glicina; 4.Proteínas combinadas a grandes quantidades de arabinose, e ricas em hidroxiprolina. 5.Hidrolases, peroxidases, proteases, pectina metilesterase. 24 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA – PROTEÍNAS 27/09/2019 9 Expansinas – auxiliariam na quebra das ligações de hidrogênio entre celulose e hemiceluloses, criando condições para a expansão. 25 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR PRIMÁRIA – EXPANSÃO Paredes secundárias são mais ricas em celulose e desprovidas de material péctico.Deposição de novas camadas polissacarídicas entre a parece celular primária e a membrana plasmática 26 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA Cutina – folhas - deposição de material hidrofóbico tornando impermeável a célula ou tecido em que ela se encontra. Suberina – raízes e caules – polímero misto. Lignina (predominante) é um composto originado da polimerização de derivados da fenilalanina e tirosina – existência de poucas enzimas - grande problema para a fabricação do papel. 27 PAREDE CELULAR - PLANTAS PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA - COMPONENTES Parede Lignificada 27/09/2019 10 OBRIGADA! 28
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