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FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE CARATINGA – FUNEC CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA – UNEC NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL Ronny Francisco de Souza ENGª. AGRONÔMICA BACHARELADO CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 2 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com CÉLULA VEGETAL A célula vegetal é semelhante a à célula animal por apresentar organelas como as mito- côndrias, o complexo golgiense e o retículo endoplasmático são comuns a ambas as células. As células vegetais têm características típicas da célula vegetal como parede celular, os vacúolos e os plastídios (Figura 1). A parede celular envolve a membrana plasmática que circula o citoplasma. O citoplasma está composto das organelas como vacúolo, plastídios, mitocôndria, microcorpos, complelxo de Golgi, retículo endoplasmático, citoesqueleto e os ribossomos. Figura 1 – Representação de uma célula vegetal, evidenciando as principais diferenças da célula animal, a presença de parede celular, vacúolo e plastídio (Fonte: https://brasiles- cola.uol.com.br/biologia/, acessado em 14/07/2020). Parede Celular Envolve externamente a membrana plasmática e o conteúdo celular. A parede celular é produzida pelo protoplasma com o papel de algumas enzimas como a uridina difosfato glicose (UDP-glicose). Tem a função de dar forma e rigidez da célula, como também de restrigir a expansão do protoplasto, defesa contra bactérias e fungos e por impedir a ruptura da membrana pela entrada de H2O no interior da célula. É formada por microfibrilas de celulose, imersas em uma matriz contendo polissacarí- deos não-celulósico como a hemiceluloses e pectinas. Substâncias orgânicas como lignina, pro- teínas e lipídios fazem parte de sua constituição. A parede celular apresenta-se de duas formas primária e secundária de acordo com estado de desenvolvimento da célula. A parede primária é a primeira a se formar (Figura 2). Se desenvolve na célula jovem, com uma única parede que se divide ativamente célula viva. É parte dinâmica da célula e passa por modificações durante o crescimento e desenvolvimento celular. Formada a parede primária e as camadas depositadas posteriormente, formam a parede secundária que fica localizada internamente à parede primária https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 3 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com e externamente à membrana plasmática, ficando assim entre a membrana e parede primária. A parede secundária pode apresentar até três camadas, S1, S2 e S3 (Figura 3). Figura 2 – Ilustração da constituição da parede celular primária vegetal. Fonte: Raven-Biologia vegetal, 2007. Figura 3 – Representação esquemática das paredes celulares primária e secundária, com foco na parede secundária se inserindo entre a parede primária e a membrana plasmática. Fonte: http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em%20PDF%20PG/Unidade%20I.pdf. Vale ressaltar algumas diferenças entre a parede primaria e secundária. A parede primá- ria possui arranjo molecular frouxo e um percentual de aproximadamente 70% de água, os 30% restantes correspondem à matéria seca que está representada em sua maioria por polissacarídeos como a celulose, hemicelulose e pectina e proteínas como a expansina e a extensina. Na parede secundária se encontra um arranjo molecular firme, é composta principalmente por celulose, sendo 50 a 80% da matéria seca, bem como hemicelulose de 5 a 30% e lignina de 15 a 35%. http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em%20PDF%20PG/Unidade%20I.pdf CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 4 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com Como a lignina tem características hidrofóbicas, a parede secundária possui baixo teor de água, cerca de 20% apenas. A formação de parede secundária está muito presente em células especializadas com função de sustentação como o xilema e o esclerênquima. Durante a deposição da parede secun- dária inicia-se a lignificação e após a sua formação a célula para de crescer e morre. A lamela média é o espaço encontrado entre duas células e tem como função preencher espaços entre as células e funciona como uma espécie de cimento que irá unir células vizinhas. As células se comunicam via plasmodesmos, estes são formados por pequenos canalículos e pelas projeções do retículo endoplasmático liso (desmotúbulo) (Figura 4). Figura 4 – Representação esquemática dos limites de duas células evidenciando a comunicação entre ela via plasmodesmos, bem como os desmotúbulos. Estas estruturas formam os campos primários de pontoação, que correspondem às por- ções da parede primária onde ocorre menor deposição de microfibrilas de celulose, formando pequenas depressões. Geralmente, nenhum material de parede é depositado durante a formação da parede secundária onde estão presentes os campos primários de pontoação, originando as pontoações (Figura 4 e 5). As pontoações possuem características especificas como tamanho, detalhes em sua es- trutura. Os mais comuns tipos de pontoações são as pontoação simples e pontoação areolada (Figura 6). A pontoação simples é apenas uma interrupção da parede secundária sobre a parede primária, geralmente, sobre os campos de pontoação primário. A pontoação areolada em vista frontal se mostra como uma aréola, assim sendo, apre- senta uma saliência de contorno circular e no centro desta encontra-se uma abertura, também circular. Em algumas gimnospermas e angiospermas nas células do xilema, como os traqueídes, ocorre um espessamento especial, na região central da membrana da pontoação areolada, deno- minado toro. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 5 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com Figura 5 – Ilustração de uma célula de xilema, o elemento de vaso, evidenciando as pontoações na superfície da célula. Figura 6 – Representação das pontoações simples e areolada. Fonte: www. professores.uni- santa.br/maramagenta/Imagens, acessado em 30/05/2009. Membrana Plasmática Está situada internamente à parede celular e envolve o citoplasma e envolve o cito- plasma. Sua estrutura e composição é formada por uma bicamada lipídica fluida, na qual as proteínas estão inseridas. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 6 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com A membrana plasmática tem como função o controle da entrada e a saída de substânciasda célula, possibilita a manutenção de integridade física e funcional, é semipermeável e seletiva, coordena a síntese da parede celular. Sua estrutura é uma bicamada lipídica fluida, na qual as proteínas estão inseridas, po- dendo encontrar carboidratos e alguns lipídios ligados a estas proteínas, em cada camada lipí- dica, as moléculas se dispõem com a porção polar voltada para fora e a porção apolar voltada para dentro. O transporte de substância entre a célula pode se processar de forma passivo, onde não há gasto de energia, ativo que ocorre com gasto de energia ou por difusão Simples. Já o trans- porte de grandes moléculas se faz por vesículas. Esses processos são denominados de endoci- tose e exocitose. A endocitose se dividi em pinocitose e fagocitose. Citoplasma O citoplasma é a matriz fluida onde se encontra o núcleo e as organelas, como cloro- plastos e mitocôndrias. Esse espaço é delimitado pela membrana plasmática. O citoplasma tem como principal componente a água, mas nele é encontrado proteínas, carboidratos, lipídios, íons e metabólitos secundários. O citoplasma está em constante movimento, que é conhecido como ciclose. Os movi- mentos citoplasmáticos advêm de proteínas motora conhecidas como miosina que ao quebrar a molécula de adenosina trifosfato, ATP, promove os movimentos. A função do citoplasma está em realiza as diferentes reações bioquímicas, facilita a troca de substâncias dentro da própria célula, acumula substâncias do metabolismo primário e secun- dário da planta. Os plasmodesmos possibilita a comunicação entre células adjacentes. Vacúolo O vacúolo é característico de célula vegetal e seu compartimento ocupa 90% do espaço celular. O tonoplasto é a membrana do vacúolo, que é semelhante à membrana plasmática. Essa estrutura é constituído por água, substâncias inorgânicas como íons de cálcio, potássio, cloro, etc..., e orgânicas como açúcares, ácidos orgânicos, protéinas, etc... Enzimas (hidrolases ácidas) também estão presentes, como nucleases, proteases, lipases, etc. Osmoticamente ativo, desempenham papel importante no crescimento e desenvolvi- mento da planta. Eles participam da manutenção do pH celular e são responsáveis pela autofa- gia, ou seja, da digestão dos componentes celulares. Também armazenam pigmentos e substân- cias ergásticas, como inclusões de oxalato de cálcio ou outros compostos, na forma de cristais prismáticos, drusas, estilóides ou ráfides, que atuam na defesa e na osmorregulação. A manutenção do pH da célula é feita por meio de bombas H+ATPase. Deposito de metabólitos secundários: antocianinas, taninos, alcaloides, saponinas, etc... O pH vacuolar é próximo de 5. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 7 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com Plastídios Os plastídios são organelas que derivaram de cianobactérias (algas azuis) e contém seu próprio genoma e se autoduplicam. Classificam de acordo com a presença ou ausência de pig- mento ou com o tipo de substância acumulada (Figura 7). Tipos são encontrados, o cloroplasto, o cromoplastos e o leucoplastos. O proplastídio é o precursor de todos os plastídios. Eles são pequenos, sem cor, apresentando na matriz poucas membranas internas. O envoltório dos plastídios é constituído por duas membranas. O conteúdo líquido é denominado de estroma, está presente um sistema de membrana denominado tilacóide e se di- videm por fissão binária. Dentre as principais funções podemos citar a de realizar fotossíntese, síntese de amino- ácidos e ácidos graxos, participam na assimilação de nitrogênio e enxofre, armazenar amido, proteína e lipídios. Os cloroplastos são os mais complexo dentre os plastídios e neles estão contidos pig- mentos do grupo das clorofilas, carotenoide, transportadores de elétrons e o complexo enzimá- tico ATP-sintase localizados na membrana dos tilacóides. Os tilacóides são elaborados sistemas de membranas dentro do estroma. A denominação de granulo, ou granum está relacionado com os tilacóides arranjados como uma pilha de moedas. Os cromoplastos são plastídios portadores de pigmentos carotenóides e usualmente não apresentam clorofila ou outros componentes da fotossíntese. Esses sintetizam pigmentos do grupo carotenóides (amarelo, vermelho, alaranjado). Quando expostos à luz, podem transfor- mar-se em cloroplastos, como no tubérculo da batata. Já os leucoplastos são plastídios que não possuem pigmentos, mas armazenam substân- cias (Figura 7). Assim quando leucoplastos estão envolvidos no armazenamento de amido são denominados de amiloplastos. Mas se armazenam proteína sua denominação passar a ser pro- teinoplastos. Figura 7 – Esquema de uma célula vegetal evidenciando os plastídios. Modificado de fonte: https://knoow.net/ciencterravida/biologia/celula-vegetal/attachment/celula-vegetal-2/, acessado 15/07/2020. https://knoow.net/ciencterravida/biologia/celula-vegetal/attachment/celula-vegetal-2/ CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: CITOLOGIA E HISTOLOGIA VEGETAL NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 8 Professor: Ronny Francisco de Souza – ronnyfrsouza@gmail.com APRIMORANDO CONCEITOS Eu li, agora vou fixar. Após a leitura, retire do texto as informações mais importantes. Esse é o seu RESUMO das ideias principais. PARA CONTINUAR SEUS ESTUDOS, POSTE NO ITEM “APRIMORANDO CONCEITOS – RESUMO 1”. BIBLIOGRAFIA Appezzato-da-Glória, B e Carmello-Guerreiro, S.M. Anatomia Vegetal. 3a ed. Viçosa: Edi- tora da Universidade Federal de Viçosa, UFV.404p. 2012.
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