Aula 09 - Parede celular
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Aula 09 - Parede celular

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9Parede celular aula
OBJETIVOS • Ser capaz de estabelecer analogia entre a matriz

extracelular e a parede celular de células eucarióticas.

• Enumerar os componentes da parede celular.

• Descrever o processo de síntese de celulose.

• Relacionar o crescimento e a forma celular
à parede celular.

Pré-requisito

Aulas 5, 6, 7 e 8.

BIOLOGIA CELULAR II | Parede celular

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INTRODUÇÃO As células, com sua membrana fl uida e enormes quantidades de água

citoplasmática, não são, em princípio, o melhor tipo de “tijolo” que se

poderia desejar para construir um organismo pluricelular. Entretanto, são

essas pequenas e frágeis unidades que constituem seres grandes e complexos

como uma baleia e um coqueiro. No caso dos animais, vimos que as células

se integram e constituem tecidos seja por meio de junções celulares, muitas

delas com participação de fi lamentos do citoesqueleto, seja pela secreção

de moléculas que constituem a matriz extracelular. Como animais e plantas

evoluíram independentemente, as “soluções” encontradas por uns e outros

para manter as células de um determinado tecido unidas e funcionalmente

coordenadas podem ser bastante diferentes.

Nas Aulas 5 e 6, analisamos a importância das junções intercelulares

para a adesão, oclusão e comunicação entre as células dos tecidos animais.

Nos vegetais, os plasmodesmata são as únicas junções encontradas,

já que a resistência às tensões e a adesão entre as células

é feita através da parede celular, que estudaremos agora.

Ao longo do processo evolutivo, as pressões sobre animais e

vegetais foram de natureza diversa: os animais desenvolveram

um sistema nervoso e pelo menos a maioria deles move-se em

resposta a estímulos ambientais (perigo, busca por alimento etc).

Já as plantas, graças aos cloroplastos, “resolveram” o problema de obtenção

de nutrientes sem necessidade de se locomover. Os tecidos vegetais, mais

rígidos que o das células animais, formam-se e se mantêm coesos através de

um tipo específi co de matriz extracelular: a parede celular. Se você duvida

do sucesso dessa estratégia, lembre-se das sequóias, árvores gigantescas,

maiores que as maiores baleias e de existência mais longa que qualquer

ser vivo sobre o planeta.

BIOGÊNESE DA PAREDE CELULAR

A parede celular é, em geral, mais espessa e mais rígida que a matriz

produzida pelas células animais. A resistência dessa estrutura permitiu que o

tamanho médio das células vegetais seja bem superior ao das células animais,

embora essa mesma rigidez impeça o seu deslocamento.

Novas células vegetais surgem a partir de mitoses que ocorrem

em regiões específi cas da planta, os meristemas. Vimos na Aula 1 que

a parede celular impede que as células-fi lhas da planta se separem por

estrangulamento; assim, forma-se entre elas a parede primária. A parede

primária é fi na e extensível, de modo que as células-fi lhas possam crescer.

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Uma vez completado o crescimento e defi nida a forma da célula,

inicia-se a formação da parede secundária. Esta é produzida pela

deposição de novas camadas por baixo da parede primária. A parede

secundária comumente é impregnada por moléculas que aumentam

sua rigidez, e, conseqüentemente, o espaço disponível para a célula

propriamente dita diminui (Figura 9.1).

CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DA PAREDE CELULAR

Assim como a matriz extracelular, a parede celular é formada por

componentes fi brilares que conferem à planta resistência tanto à tensão

quanto à compressão; entretanto, diferentemente dessa, as moléculas

formadoras da parede celular são basicamente carboidratos, sendo a

celulose o mais importante deles. Entende-se que seja assim, uma vez que,

através da fotossíntese, os vegetais dispõem de uma fonte virtualmente

inesgotável de carbono, oxigênio e hidrogênio, enquanto a síntese de

proteínas requer também nitrogênio, que as plantas obtêm em muito

menor quantidade através de uma relação simbiótica com bactérias

fi xadoras de N2.

Figura 9.1: Na divisão de uma célula

vegetal , forma-se nova parede primária

entre as células-fi lhas . A parede primária

não impede o crescimento das células-

fi lhas� . Uma vez completada a etapa de
crescimento, camadas de paredes secundárias

se dispõem sob a parede primária, diminuindo

o espaço ocupado pela célula .

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Figura 9.2: Os tecidos vegetais se diferenciam pela forma, tamanho, espessura e composição da parede

celular. No exemplo (b), vemos um feixe vascular e em torno dele células do parênquima. Nos detalhes (a)

e (c), células do xilema, com parede espessa reforçada por anéis de lignina, formando tubos ocos por onde

circula a seiva bruta. Já as células do fl oema permanecem vivas e se comunicam com as vizinhas pelos plas-

modesmata e também com as células companheiras. Nesse caso, as paredes celulares são mais delgadas.

ESTAVA ERRADO, MAS DEU CERTO!

As lâminas de cortiça observadas por Robert Hooke

no século XVII nada mais eram do que paredes

celulares limitando compartimentos onde as

células já haviam morrido. Veja você, ele chamou os

compartimentos de células, sem saber que a célula

mesmo não estava lá! Essa mesma fi gura, tirada do

livro Micrographia, escrito e desenhado por Hooke,

ilustrou a Aula 1 de Biologia Celular I, lembra?

Xilena Feixe vascular Floema

Plasmodesma

Célula companheira

Além do papel estrutural, a parede celular também confere

proteção individual a cada uma das células envoltas por ela. No processo

de diferenciação, as células vegetais assumem diferentes formas e as

paredes celulares incorporam moléculas específi cas. Essas características

permitem classifi cação e identifi cação dos diferentes tecidos de um vegetal

(Figura 9.2). A impregnação de moléculas como a lignina confere à

parede celular a dureza e a impermeabilidade características dos vasos

condutores de seiva bruta. Também é a parede celular que permite, ou

não, a formação de canais que ligam as células, como os plasmodesmata

entre as células que constituem o fl oema.

a b c

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Classe

ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA PARECE CELULAR
PRIMÁRIA

 Nos vegetais superiores, as fi bras de celulose respondem pelo

suporte à tensão, enquanto a pectina forma uma matriz hidratada

resistente à compressão.

 A celulose (Figura 9.3) é um polissacarídeo formado

por moléculas de glicose ligadas pelo carbono 1 ao carbono 4 da

glicose vizinha. Por isso diz-se que a celulose é um polímero E1-4 de glicose.
A celulose, não é difícil imaginar por quê, é a molécula mais abundante

na superfície da Terra. As fi brilas de celulose se agregam entre si por

pontes de hidrogênio, formando microfi brilas de celulose. A resistência

dessas microfi brilas é comparável à do aço!

Figura 9.3: Estrutura da molécula

de celulose. A ligação E1-4 pro-

duz longas moléculas lineares.

Na parede primária, essas microfi brilas se dispõem em camadas

com diversas orientações. Além das pontes de hidrogênio, glicanas

que se ligam à superfície de cada microfi brila estabelecem ligações

cruzadas entre elas.

O espaço entre as fibrilas de celulose é preenchido pela

pectina, uma molécula rica em ácido galacturônico (parecido com as

GAGs, não é?). Da mesma forma que as GAGs do tecido conjuntivo,

a pectina é negativamente carregada, atraindo, assim, muitos cátions

e, conseqüentemente, água. Além disso, a pectina é o principal componente

da lamela média, que gruda duas células adjacentes (Figura 9.4).

Figura 9.4 : Microscopia eletrônica de células

de meristemáticas mostrando as paredes

celulares e a lamela média (seta) entre duas

células vizinhas. Foto: Raul. D. Machado

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Figura 9.5: Modelo da parede celular primária mostrando seus principais componentes:

camadas de fibrilas de celulose ligadas entre si por glicanas