A célula vegetal

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Capítulo 1: Parte 4
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A célula vegetal
Até agora descrevemos em linhas gerais uma célula eucariótica animal; e as células dos vegetais superiores
como seriam? Estas também são eucariotas e assemelham-se, em sua estrutura básica, às células animais,
porém apresentam algumas diferenças fundamentais, adaptadas às funções específicas por elas
desenvolvidas, figura 1.15.
1 - presença de parede celular: além da membrana plasmática, as células das plantas contêm uma ou mais
paredes rígidas que lhes dão forma constante e protegem o citoplasma contra agressões mecânicas e contra a
ruptura por desequilíbrio osmótico. A estrutura da parede celular é constituída basicamente por celulose e
proteínas.
2 - presença de plastos: uma das principais características das células das plantas é a presença dos plastos,
que são organelas maiores do que as mitocôndrias e, como elas, delimitadas por duas unidades de membrana.
Quando estas organelas não contêm pigmentos, são chamadas leucoplastos. As que contêm pigmentos são os
cromoplastos, dos quais os mais importantes são os cloroplastos, ricos em clorofila, principal pigmento
fotossintético.
CLOROPLASTOS
Estrutura – constituída por estruturas chamadas Tilacóides onde se encontra o pigmento clorofila e outros
pigmentos fotossintéticos. Os tilacóides são finos "sacos" achatados presentes no interior dos cloroplastos
(em procarióticos fotossintetizantes ocorrem, às vezes, como extensões da membrana plasmática), estão
dispostos em unidades chamados de grana. Cada granum (a unidade) aparece como uma pilha de moedas,
sendo que cada moeda representa um tilacóide. Algumas membranas dos tilacóides podem estender-se de um
grana a outro. A região do cloroplasto que circunda os tilacóides é denominada estroma, figura 1.16.
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Fig. 1.15 – Célula eucariótica vegetal esquemática, com suas organelas.
MP: Membrana plasmática; R: Ribossomos; N: Núcleo; RER: Retículo endoplasmático rugoso; M:
mitocôndrias, V: Vacúolos; CG: Complexo de Golgi; C: Cloroplastos; PC: Parede Celular.
Função – é o local onde se realiza o fenômeno da fotossíntese. A fotossíntese representa o caminho pelo
qual praticamente toda a energia penetra na biosfera. Sem a existência desse fluxo de energia proveniente do
sol e canalizado através dos cloroplastos (nas células eucarióticas), a vida nesse planeta se extinguiria por
completo.
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As plantas convertem energia solar (luminosa) numa forma química utilizável, através do processo
fotossintético. Os produtos da fotossíntese são carboidratos formados a partir de CO2 e H2O. Esses produtos
da síntese fotossintética são importantes para os vegetais por duas razões: (1) é a fonte de energia para o
vegetal, ou seja, podem ser quebrados pela respiração para liberar a energia necessária para os processos
vitais; (2) esses carboidratos podem ser modificados de várias formas para compor diversos tipos
moleculares importantes biologicamente (proteínas, lipídeos, etc).
Além da importância para o próprio vegetal, todos os organismos vivos que utilizam o oxigênio na
respiração são dependentes deste processo. A importância da fotossíntese ainda deve ser ressaltada, pois o
carvão e óleo fósseis que usamos hoje representam produtos fotossintéticos de milhares de anos atrás.
Plantas, algas e cianobactérias são produtores que obtém sua energia do sol. A cada ano esses organismos
produzem bilhões de toneladas desse alimento e suprem as reações químicas que sustentam a vida. Os
consumidores também obtêm sua energia direta ou indiretamente do produto fotossintético, uma vez que se
alimentam dos vegetais (produtores) ou de animais (que foram alimentados pelos produtores). A única
exceção são alguns tipos de bactérias e certos organismos que vivem em fontes termais e/ou mares profundos
e que metabolizam o enxofre para seus requerimentos energéticos.
Pigmentos fotossintéticos
Os pigmentos que participam da fotossíntese incluem as clorofilas, os carotenóides e as focobilinas. A
clorofila é o principal pigmento usado na fotossíntese. Um pigmento pode ser definido como qualquer
substância que absorva luz. Diferentes pigmentos absorvem diferentes comprimentos de onda nas mesmas
intensidades. As plantas são na maioria verdes. Isto porque suas folhas refletem a maior parte da luz verde
incidente. Se há reflexão, a maior parte da luz verde não está sendo absorvida ou usada. A clorofila, principal
pigmento vegetal utilizado na fotossíntese, absorve luz primariamente nas regiões azul, violeta e vermelha do
espectro.
Além das clorofilas, existem duas outras classes de pigmentos que podem estar envolvidos na captação de
energia luminosa na fotossíntese: os carotenóides e as ficobilinas. Os carotenóides são pigmentos
lipossolúveis vermelhos, alaranjados ou amarelados que podem ser encontrados em todos os cloroplastos e
também em associação com a clorofila a nas cianófitas. Na folha verde, a cor dos carotenóides é mascarada
pelas clorofilas, que se encontram em maior quantidade. Em alguns tecidos há predominância da cor dos
carotenóides, como nos tomates maduros ou em pétalas de flores amareladas.
A terceira classe de pigmentos acessórios, as ficobilinas, encontrada nas algas azuis, nos cloroplastos das
algas vermelhas e em alguns outros grupos de algas eucarióticas. Ao contrário dos carotenóides, as
ficobilinas são hidrossolúveis.
Cada molécula de clorofila tem um átomo de magnésio localizado no centro de uma estrutura em anel (anel
porfirínico) que é excitado pela luz. Há também uma longa cauda fitol na molécula, formada por uma grande
cadeia hidrofóbica (de caráter lipídico), figura 1.17.
3 - vacúolos citoplasmáticos: as células das plantas também contêm, com freqüência, vacúolos
citoplasmáticos muito maiores do que os que aparecem no citoplasma das células animais. Os vacúolos das
células vegetais podem ocupar a maior parte do volume celular, reduzindo-se o citoplasma funcional a uma
delgada faixa na periferia da célula.
4 - presença de amido: ao contrário das células eucariotas animais, que utilizam o glicogênio como reserva
energética, nas células das plantas o material de reserva é o amido.
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5 - presença de plasmodesmos: células vegetais possuem tubos com 20-40 nm de diâmetro ligando células
vizinhas. Estas conexões são chamadas plasmodesmos e estabelecem canais para o trânsito livre de todo o
tipo de moléculas. As células animais não apresentam plasmodesmos. Apenas células de certos tecidos se
comunicam pelas junções comunicantes, que permitem trânsito restrito de íons e moléculas com menos de
1.200 dáltons.
Fig. 1.16 - Esquema mostrando a localização do cloroplasto no interior da célula vegetal.
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Fig. 1.17 – Molécula de clorofila (a e b) mostrando a parte porfirínica contendo Magnésio(Mg) ao centro e
a cauda lipídica.
(http://146.83.41.80/curso/fivegf/clorofila.gif)
O FENÔMENO DA OSMOSE EM CÉLULAS VEGETAIS: ao se colocar uma célula vegetal "murcha"
em água pura, em que a concentração de soluto é nula, há entrada de água na célula até o máximo que ela
pode conter, o que a torna túrgida. Porém a célula não estoura como acontece com a célula animal por causa
da presença da parede celular que envolve a célula e é muito resistente. Colocando-se essa célula túrgida
numa solução hipertônica ela perderá água para o meio e se a concentração do meio externo for muito alta
ocorrerá que, a célula de tanto perder água provocará a separação da membrana plasmática da parede celular.
Esse processo denomina-se plasmólise e é característico das células vegetais. O processo inverso é a
deplasmólise, onde a célula plasmolizada, ao ser colocada em água pura, ou de baixa concentração, volta a
ficar túrgida.