LA CÉLULA VEGETAL

UNAS, F.R.N.R. CIENCIAS AMBIENTALES

CÉLULA VEGETAL

LA CÉLULA VEGETAL Las células son los bloques con que se construyen todas las formas de vida; es una entidad estructural y funcional fundamental de los seres vivos. El estudio de la Fisiología de las plantas es, en gran parte, el estudio de la fisiología de las células de las plantas y su integración en el organismos. La célula típica de los vegetales superiores es un compartimiento muy pequeño, de varios lados, encerrado por una pared fuerte y elástica, llamada pared celular . El interior de la pared está revestido por una membrana citoplasmática , el cual contiene al citoplasma. En el citoplasma se encuentra un sistema de endomembranas endomembranas , los organelos y el núcleo. La mayor parte del interior celular se halla ocupada por la vacuola. El contenido de la célula con excepción de la pared celular constituye el protoplasto. protoplasto. El contenido contenido del protoplas protoplasto, to, se puede puede dividir dividir básicame básicamente nte en cuatro cuatro partes: partes: citoplas citoplasma, ma, núcleo, núcleo, vacuola(s) y sustancias ergásticas. Todas las células eucarióticas, al menos cuando jóvenes posee un núcleo; el cual puede desaparecer en los tubos cribosos y en otras células vegetales, en la medida que maduran. El protoplasto se encuentra ausente en los elementos xilemáticos maduros (vasos y traqueidas). traqueidas). La presencia de vacuolas y substancias ergásticas, es una característica de las células de hongos y de las plantas. TEORIA CELULAR Formulada por SCHLEIDEN por SCHLEIDEN y SCHWANN, SCHWANN, la cual afirma que: 1) las células constituyen las unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos vivos; 2) las propiedades de un organismo dado dependen de las células individuales 3) las células se originan únicamente a partir de otras células y su continuidad se mantiene a través del material genético y 4) la unidad más pequeña de la vida es la célula. FORMA Y TAMAÑO DE LAS CÉLULAS Las células de un organismo multicelular tienen forma y estructura variable y se diferencian de acuerdo a su función específica. La forma de una célula depende sobre todo de las adaptaciones funcionales y, en parte, de la tensión superficial y la viscosidad del protoplasma, de la acción mecánica ejercida por las células adyacentes y de la rigidez de la pared celular. El tamaño medio de las células vegetales se hallan comprendido entre 10 y 100 µm y son de microscópico, aunque, algunas alcanzan suficiente desarrollo como la fibra de algodón que puede medir más de 4 cm de largo; las células fibrosas del floema de "ramio" ( Boehmeria nivea) pueden medir 55 cm. CANTIDAD Muchos organismos son unicelulares, una sola célula representa al individuo; esto es aplicable a la mayoría de las procariotas y a los flagelados de las diferentes divisiones de algas y también las diatomeas. En los eucariotas predominan los organismos pluricelulares. Dado que las células, en la mayor parte de los casos, son de tamaño microscópicas, en los grandes organismos unicelulares, la cantidad de células es a menudo imaginable. Un árbol puede tener más de 10 000 miles de millones de células, una hoja de tamaño mediano está compuesta por unos 20 millones de células. Los puntos vegetativos de los ápices radical y caulinar constan de 1000 – 500 000 células dispuestas a dividirse. Definiciones de algunos términos utilizados para describir los componentes celulares 

Apoplasto. Apoplasto. Espacio externo a la membrana plasmática donde se encuentran la pared celular y que puede presentar continuidad en el seno del tejido.

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Citoplasma. Citoplasma. Protoplasma, excluido los orgánulos.

Armando Martín Eneque Puicón, Blgo.

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Citosol. Fase acuosa del citoplasma, excluido el material particulado (inclusiones).

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Inclusiones. Estructuras presentes en el citoplasma que no están rodeadas por una membrana.

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Orgánulos. Estructuras rodeadas por una o dos membranas presentes en el interior del protoplasto.



Protoplasma. Material vivo en el interior del protoplasto.



Protoplasto. Contenido de la célula, excluida la pared celular.



Simplasto. Espacio constituido por el citoplasma de las distintas células que presenta continuidad a través de los plasmodesmos.



Sistema de endomembranas. Se denomina así al conjunto de organoides membranosos funcionalmente intercomunicado; comprende al R.E. , complejo de Golgi, esferosomas y cuerpo proteínicos y membrana nuclear

ORGANIZACIÓN DE UNA CÉLULA VEGETAL IDEAL En las imágenes de células vegetales vivas obtenidas con el microscopio óptico en general sólo re reconocen aquellos componentes cuyas medidas inferiores sobrepasan 1 µm, pero con el microscopio electrónico nos permite tener una visión de la microestructura de distintas células vegetales, con más detalles. En los siguientes apartados se tratará la estructura y función de cada componente de la célula vegetal. I. PARED CELULAR. Es un componente típico de las células eucarióticas vegetales y fúngicas. Entre las embriofitas, las únicas células que no la tienen son los gametos masculinos y a veces los gametos femeninos. Es una cubierta porosa, protectora y de soporte no viviente. Limita el tamaño de la célula, evitando su ruptura provocada por las presiones hidrostáticas en el interior de la célula, básicamente por la acción del agua. Son persistentes y se preservan bien, por lo cual se pueden estudiar fácilmente en plantas secas y también en los fósiles. Inclusive en células muertas son funcionales las paredes celulares: en los árboles, la mayor parte de la madera y la corteza está formada sólo de paredes celulares, ya que el protoplasto muere y degenera. En la corteza las paredes celulares contienen materiales que protegen las células subyacentes de la desecación. En la madera las paredes celulares son gruesas y rígidas y sirven como soporte mecánico de los órganos vegetales. Cumple las funciones: •

Estructural. Constituye una capa rígida que da forma a la célula y la protege y constituyen un armazón que da consistencia a los distintos órganos de las plantas.

•

Interviene en la creación de la presión de turgencia en el interior de las células. Esta presión es fundamental para: el crecimiento, ya que los tejidos se alargan como consecuencia de la presión que ejercen las células sobre la pared primaria. Los movimientos, como los que permiten la apertura y cierre de los estomas.

La pared celular vegetal se consideró únicamente como una estructura que protege y soporta al material citoplasmático y nuclear que encierra. En la actualidad, sin embargo, parece evidente que la pared, y de forma particular la pared primaria, es un orgánulo metabólicamente activo, teniendo un papel importante en actividades como: • Absorción. • Transporte. • Transpiración. • Traslocación. • Reacciones de reconocimiento, como en los casos de germinación de tubos polínicos. • Defensa contra bacterias u otros patógenos.


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Secreción de sustancias y Sirve de lugar para la actividad lisosomal o digestiva de la célula vegetal.

1. Origen de la pared celular La formación de las nuevas paredes celulares empieza en la división celular: en las etapas finales de la anafase, aparece entonces, una estructura especial en el plano ecuatorial denominada fragmoplasto. Sobre esta estructura se forma la placa celular o placa ecuatorial , que constituye la forma originaria de la nueva pared celular. Esta estructura posteriormente forma la lámina media y sobre la cual se deposita la pared primaria. Cuando el crecimiento se detiene, la pared celular comienza a engrosarse, mediante procesos de aposición por capas de nuevos materiales sobre la pared Primaria. De esta manera se originará la pared secundaria, que difiere, en aspectos estructurales, mecánicos y químicos de la pared primaria.

2. Composición química de la pared celular Está compuesta, fundamentalmente, por polisacáridos (celulosa, hemicelulosa y pectinas), algo de proteína y pequeñas cantidades de lípidos y nucleótidos. Los lípidos y nucleótidos no parecen formar parte estructural de la pared primaria, pero se hallan presentes porque participan activamente en la biosíntesis de los compuestos anteriores.

2.1. Celulosa. Está formada largas cadenas lineales de glucosa, unidos por enlaces β-1-4. S e componen de 2.000 a 25.000 glucosas (de 1 a 5 m de longitud).

2.2. Hemicelulosa. Están constituidas por D-glucosa, D-galactosa, D-manosa, Dxilosa, Darabinosa, L-rhamnosa y L-fucosa. Las hemicelulosas revisten las fibrillas de celulosa y cristalizan con ella, uniéndolas. Pu eden actuar con un efecto de envoltura, para evitar que haya un contacto y roce directo entre las microfibrillas

2.3. Pectinas. Están formadas, de forma mayoritaria, por ácidos galacturónicos en cadenas lineales, que efectúan enlaces entre ellas mediante iones calcio o magnesio. Son los constituyentes de la lámina media. Las pectinas forman una especie de gel en el que se hallan embebidas las mallas de hemicelulosas y celulosas. 2.4.

Proteínas. Las proteínas de la pared celular son ricas en los aminoácidos serina e hidroxiprolina, y están ligadas con azúcares como arabinosa, glucosa y galactosa.

2.5.

Lignina. sirve para añadir rigidez a la pared La pared celular puede estar incorporada otras sustancias, tales como: cutina, suberina y ceras, estas últimas tres son sustancias grasas que se encuentran en la pared exterior y tejidos vegetales y protegen a la planta de desecación.


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3. Estructura submicroscópica de la Pared Celular. La pared está constituida por dos fases: la fase fibrilar o esquelética y la fase amorfa o matriz. 3.1

Fase esquelética. Que está formada por celulosa, que pueden alcanzar 4 µm de longitud. Éstas se combinan en una disposición muy ordenada (mediante puentes de hidrógeno) que le otorga propiedades cristalinas, formando fibrillas elementales que se reúnen en microfibrillas visibles con microscopio electrónico y que constituyen la base estructural de Armando Martín Eneque Puicón, Blgo. 4


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la pared celular. Los diseños formados por las microfibrillas son muy variables. En la pared primaria las fibrillas están entrelazadas, dispuestas aparentemente al azar (desordenadas) esta disposición le permite a las paredes primarias extenderse, mientras que en la pared secundaria están dispuestas paralelamente (ordenadas), lo que le otorga una mayor rigidez. 3.2

Fase amorfa, está formada por hemicelulosa, compuestos pécticos y glucoproteínas. En la pared primaria es dominante la matriz amorfa, formada por hemicelulosas y polisacáridos no celulósicos. La fase fibrilar está reducida al 8-25%. En la pared secundaria domina la fase fibrilar (celulosa, 60%) y la matriz amorfa está formada por hemicelulosas y lignina (30%), los compuestos pécticos y las proteínas prácticamente desaparecen.

4. Capas de la pared celular La estructura de la pared ha sido intensamente estudiada por su importancia para la industria del papel y la industria textil. 4.1 Lámina media. Se encuentra entre dos células adyacentes y las mantiene unidas entre sí. Es amorfa y ópticamente inactiva, su formación se inicia como "placa celular", en el momento de la división celular. Está compuesta principalmente de sustancias pécticas (ácido péctico). Con el tiempo fraguan (pierden su acidez) al unirse a iones Ca 2+ formando pectatos. Esta es difícil de distinguir de la pared primaria, especialmente en células donde la pared primaria es gruesa. Se descompone con facilidad, y cuando esto sucede el tejido se separa en células individuales. Ejemplos: cuando las manzanas se vuelven "harinosas" y en el proceso de "maceración". Durante la maduración de los frutos, el ablandamiento de los tejidos es consecuencia de la disolución de esta capa por las pectinasas.

4.2 La pared primaria. Usualmente es delgada y mide entre 1 a 3 micras de grosor. Las células que están activas en división sólo contienen pared primaria, estas células pueden perder su Armando Martín Eneque Puicón, Blgo.

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forma celular especializada, dividirse y diferenciarse en nuevas células. Debido a la disposición de las microfibrillas de celulosas, es algo extensible la elongación celular y el crecimiento de las células jóvenes .Tiene una composición muy variable en distintos tejidos y especies vegetales; está compuesta de aproximadamente (en peso seco): 

9-25% de celulosa,



25-50% de hemicelulosas,



10-35% de pectinas,



Con alrededor de 1-10% de proteína estructural.

4.3 Pared secundaria. Presente sólo en algunos tipos celulares. Sigue a la pared primaria en orden de aparición y se forma después de que la célula ha terminado su crecimiento, caracterizadas por la orientación paralela de sus microfibrillas de celulosa. Las células pétreas de las fibras de madera, del floema y los vasos xilemáticos (especializada en el transporte de agua) son ejemplos típicos de células con paredes secundarias. La pared secundaria tiene una composición más constante que la primaria y está constituida por: 

41- 45 % de celulosa (algunos autores considera que se encuentra hasta un 50%).



30 % de hemicelulosas.



22-28 % de ligninas.

Generalmente consta de tres capas con características físicas y químicas diferentes, que se denominan de afuera hacia adentro S1 (capa externa), S2 (capa medial o central) y S3 (capa interna). Tiene también importancia comercial, ya que es el principal componente de la madera, fibras textiles e industriales naturales, papel, corcho, etc…


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II. PROTOPLASTO (contenido celular con excepción de la pared celular) 1.

Citoplasma (citoplasma + núcleo = protoplasma) Llamado también matriz citoplasmática, citoplasma fundamental, hialoplasma o citosol. Es el lugar donde se producen la mayoría de las reacciones metabólicas de la células. Tiene una consistencia viscosa, como un gel casi líquido, y, químicamente es muy compleja, siendo su componente principal el agua (85 - 90%), en la cual están disueltas gran cantidad de moléculas formando una disolución coloidal. En este medio se encuentran los orgánulos citoplasmáticos, inclusiones citoplasmáticas, el citoesqueleto y enzimas. La parte acuosa, es que lo constituye líquida que lo Debido a su naturaleza coloidal, el citoplasma sufre cambios, puede pasar de sol (fluido) a gel (parecido a la gelatina).

1.

Membrana celular o plasmática (plasmalema). Son la base de la compartimentación celular. Son componentes esenciales de las células que permiten su autonomía respecto al medio en que se encuentran, sí como la existencia de distintos compartimentos en su interior. Es una película delgada (70 - 85 Å de espesor), y que según el modelo de mosaico fluido propuesto por Singer y Nicholson, se establece que las membranas están formada por una bicapa lipídica continua con proteínas intercaladas y/o adheridas a ambas superficies; además, pueden presentar grupos de carbohidratos. Los lípidos son antipáticos (presentan lípidos polares que presentan una cabeza polar y una cola hidrófoba) y la fluidez de las membranas depende de grado de instauración que presentan los ácidos grasos; las proteínas originan dominios específicos en las membranas (proteínas extrínsecas e intrínsecas).

La funcionalidad de las membranas biológicas requiere una cierta fluidez que permita el movimiento transversal y lateral no solo de las moléculas lipídicas, sino también de una serie de sustancias: proteínas transportadoras, sustratos y productos de las enzimas asociadas a las membranas, transporte de electrones, etc. La función principal, de la membrana, es la de controlar de manera selectiva la entrada y salida de sustancias; además de coordinar la síntesis y ensamblaje de las microfribillas de la pared celular y traducir signos ambientales y hormonales envueltos en el control de la diferenciación y crecimiento celular (recolección de estímulos y receptores hormonales). Todas la propiedades de las células dependen en algún grado de las cualidades de sus membranas. La actividad de las proteínas integrales de membrana , que regula el transporte de iones y solutos o la generación de energía metabólica. La bicapa lipídica está constituida por lípidos polares que presentan una cabeza polar y una cola hidrófoba. Esta característica les permite formar bicapas lipídicas en las que las colas hidrófobas de los ácidos grasos se mentienen unidas, mientras que las cabezas polares se orientan hacia la fase acuosa. Por otro lado, la composición en ácidos grasos de los glicerolípidos Las cadenas hidrófobas de los ácidos grasos que constituyen la fase hidrófoba de las membranas tendrán propiedades de gel o de líquido dependiendo de la temperatura. A bajas temperaturas estarán en fase gel y conforme aumente la temperatura, se producirá la transición a fase líquida.La adaptación de las plantas al calor consiste en incrementar el porcentaje de ácidos grasos Armando Martín Eneque Puicón, Blgo. 7


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saturados en los glicerolípidos, mientras que la adaptación de las plantas al frío se basa en el aumento del porcentaje de ácidos graso insaturados. Así, mediante técnicas de ingeniería genética, se ha logrado aumentar la tolerancia de plantas de tomate a bajas temperaturas al incrementar la proporción de ácidos grasos insaturados en sus membranas. El paso de moléculas a través de la membrana plasmática puede ser por:  Difusión simple, a favor de un gradiente de concentración.  Difusión facilitada por proteínas translocadoras.  Transporte activo, con gasto de energía, también a través de proteínas translocadoras (carriers o permeasas); en este grupo están las enzimas ATPasas llamadas bombas moleculares: bombas de protones en vacuolas, cloroplastos, mitocondrias

3.

Retículo Endoplasmático. Es un conjunto de sáculos aplanados y de conductos tubulares en comunicación que se extiende por todo el citoplasma. Su función es servir como un sistema de comunicación dentro de la célula y juega un papel central en la biosíntesis celular. Esta especializada en la síntesis y en el transporte de lípidos y proteínas de membrana de los orgánulos celulares. Puede presentar ribosomas y se conoce como RE rugoso y realiza la biosíntesis de proteínas o puede carecer de ribosomas y se llama RE liso y está implicado en la producción de lípidos y en la modificación y transporte de las proteínas sintetizadas en el RE rugoso. La formación de ácidos grasos tiene lugar en las células vegetales, sobre todo en los platidios, al contrario que en las células animales; la transformación de ácidos grasos saturados en insaturados es también una función del R.E. liso.

4.

Complejo de Golgi. Es el término que se utiliza para agrupar a todos los dictiosomas o cuerpos de Golgi. Los dictiosomas están compuestos 4 a 6 cisternas (sacos en forma de disco) agrupados unos sobre otros y los cuales se ramifican en una serie compleja de túbulos. El complejo de Golgi forma parte, por un lado, del sistema interno de transporte de la célula; pero por otro lado posee también cierta capacidad de síntesis. Están implicados en la modificación, selección y empaquetamiento de macromoléculas para la secreción o para la exportación a


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otros orgánulos. En las cisternas de los dictiosomas se secreta vesículas que contienen las macromoléculas que se usan para la construcción de las membranas y la pared celular como la hemicelulosa y pectina, como la proteína de la pared celular (extensina), excepto la celulosa; sin embargo los productos secretados por éste no son necesariamente sintetizados completamente ahí. Puede tener otras funciones además de contribuir al crecimiento del plasmalema y transporte de material a la pared celular, como es la de segregar mucilago en la parte externa de la punta de la raíz, que actúa como un lubricante permitiendo su movimiento entre las partículas del suelo. 5.

Esferosomas y cuerpos proteínicos. Son estructuras esféricas rodeadas de una membrana. Muchos esferosomas contienen principalmente sustancias grasas. Los cuerpos proteínicos son organelos que acumulan proteínas; se encuentran sobre todo en células de almacenamiento de semillas en desarrollo.

6.

Mitocondrias. Son organelos citoplasmáticos de forma variable. Presentan una doble membrana: la membrana externa que es lisa, y actúa como un colador y la membrana interna que emite unas prolongaciones que se denominan crestas; que aumentan la superficie interna. En la membrana interna, se encuentran insertos los transportadores de electrones y la ATP sintetasa, realizándose en ella la fosforilación oxidativa o sea la síntesis de ATP, acoplada al consumo de O2. El1 compartimiento interno encerrado por la membrana interna es la matriz , de naturaleza coloidal, que contiene las enzimas del ciclo de Krebs o del ácido cítrico. Las mitocondrias, son organelos semiautómos por contener ADN y ribosomas, de tal manera que son capaces de sintetizar algunas de sus propias proteínas. Producen energía por medio de la descomposición de productos carbonados que la tienen almacenada Como principales proveedores de ATP, los mitocondrios pueden considerarse los centros de producción de energía en los procesos respiratorios. Como principales proveedores de ATP mitocondrios pueden considerarse los centros de producción de energía en los procesos respiratorios. Los mitocondrios presentan un ADN mitocondrial (DNAmt), que es circular a diferencia del ADN cromosómico del núcleo, y que tiene importancia para la agricultura, ya que permite que muchas flores, de plantas cultivadas como el cultivo híbrido en el maíz, presenten una esterilidad en el polén.

7.

Plastidios. Son parte característica de las células vegetales; está rodeado por una membrana doble; dentro de esta doble membrana tenemos el estroma, que es la sustancia acuosa contenida en el plastidio. Los plastidios no solo realizan fotosíntesis y almacenamiento; también se utilizan para el metabolismo intermedio, pues producen la mayor parte de la energía y poder reductor, en forma de ATP y NADPH, necesarios para las reacciones biosintéticas de la planta; la síntesis de bases púricas y pirimídicas, así como muchos aninoácidos y de todos los ácidos grasos de la plarta, tienen lugar en los plastidos. pueden clasificar según su aspecto y función en: Indiferenciado:

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a) Protoplastidio, que origina a todos los demás plastidios, son pequeños y se dividen con frecuencia. b) Etioplastos, son protoplastidios que se diferencian en la oscuridad y contienen un precursor de la clorofila, de color amarillo, llamado protoclorofila y son formas inhibidoras de la génesis de los cloroplastos. Diferenciados: Cloroplastos. Contienen clorofila y pigmentos carotenoides de color anaranjado y a) xantofilas amarillas y no solo realizan fotosíntesis y almacenamiento; sino también, producen la mayor parte de la energía (ATP) y NADPH; asimismo participan en la síntesis de aminoácidos y ácidos grasos. Estructuralmente presenta tres componentes principales: la envoltura (membrana), el estroma y el sistema de laminillas (tilacoides). Es en el estroma donde se produce la fijación o reducción del CO 2, convirtiéndolo en carbohidratos; así como la síntesis de algunos ácidos grasos y proteínas. En el interior del cloroplasto se observa un sistema de dobles membranas, orientadas preferentemente en sentido longitudinal y denominadas laminillas. De trecho en trecho, sobre las laminillas se observan otras dobles membranas en forma de sáculos que se encuentran superpuestos formando pilas de hasta 20 sáculos. Se denomina tilacoide a cada uno de estos sáculos, y a una pila entera de ellos se le llama granum y el término grana es el plural de granum. En los tilacoides, la energía luminosa se utiliza para oxidar el agua y formar ATP y NADPH, usados en el estroma para convertir el CO2 en carbohidratos. En el parénquima clorofiliano son muy abundantes y su posición varia dentro de ésta en relación con la luz. b) Cromoplastos. Son plastidios pigmentado que no poseen clorofila pero sintetizan y retienen pigmentos carotenoides. Estos son responsables de los colores amarillo (xantofilas), anaranjado (carotina) y rojo (licopeno) de las flores, frutas y raíces (tomate, zanahoria, etc.); aunque no debe confundirse con las coloraciones causadas por pigmentos hidrosolubles que se hallan disueltos en el jugo celular, como es el caso de los antocianinos. Los cromoplastos se desarrollan de cloroplastos maduros por medio de una transformación en la cual la clorofila y las membranas internas desaparecen, 2 dando lugar a una acumulación de carotenoides. Esto ocurre, por ejemplo, al madurarse las frutas. c) Leucoplastos. Son plastidios no pigmentados, fotosintéticamente inactivos encuentran muy abundantes en las raíces y los tubérculos de ciertas plantas, fanerógamas parasíticas y en las porciones blanca amarillentas de hojas y tallos de numerosas variedades variegadas (abigarradas de blanco). Asumen la función de depósitos de reservas, así tenemos que algunos sintetizan almidón, estos se llaman amiloplastos, como los encontrados en la raíz de la yuca, el tubérculo de la papa, en granos de cereales, etc.; eleoplastos que producen aceites o proteinoplastos los que producen proteínas. d) Gerontoplastos. Dan el color característioc, amarillento, del follaje otoñal.

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Todas las formas de estos plastidios pueden convertirse unas en otras, tal como sucede en el tubérculo de “papa”, la cual contiene leuciplastos, pero que al ser expuesta a la luz, estos leucoplastos se transforman en cloroplastos, que le da el color verde característico. Solo los gerontoplastos son la etapa final de un desarrollo irreversible. 8.

Peroxisomas. Los peroxisomas juntos con las mitocondrias, son orgánulos celulares que desempeñan un papel primordial en la utilización del oxígeno. Son vesículas limitadas por una membrana que contienen enzimas como la catalaza que destruyen el peróxido de hidrógeno; también colaboran con las mitocondrias y cloroplastos en algunas funciones. En los vegetales superiores, son localizados en la hojas e intervienen en el proceso de fotorrespiración (respiración que depende de la luz).

9.

Glioxisomas. Los glioxisomas son peroxisomas especializados que poseen las enzimas implicadas en la β-oxidación de ácidos grasos y del ciclo del glioxilato. Estos orgánulos están implicados en la conversión enzimática de lípidos en carbohidratos durante la germinación de semillas.

10.

Citoesqueleto. Son unas agrupaciones de filamentos proteicos que forman redes que le confieren a la célula su forma y que constituyen la base de sus movimientos. Los tres principales tipos de elementos del citoesqueleto son: microtúbulos, filamento de actina y filamentos intermedios. Los microfilamentos, actúan solos o conjuntamente con los microtúbulos para producir movimiento celular (ciclosis), la importancia de la ciclosis es que facilita el intercambio de materiales dentro de la célula (intracelular) y entre la célula y su ambiente. Ocurre en muchas células vegetales, como en las hojas del “jacinto de agua” (Elodea canadensis). Así mismo los microtúbulos, participa en la mitosis, durante el ciclo celular,actúando como una estructura funcional como es el caso del huso mitótico y desempeña un papel importante en la formación de la pared celular (orientación de las micrifibrillas de celulosa).

11.

Ribosomas. Son pequeñas partículas más o menos esféricas de 20 a 30 nm de grosor y sin membranas, constituidos por RNA y proteínas. Se hallan dispersos en el hialoplasma o fijos a la membranas del RER, carioplasma, plastidios y en las mitocondrias. La función que realizan es la síntesis de proteínas.

12.

Núcleo. Es en muchos aspectos, es el centro de control de la célula, determinando que proteínas y cuando se sintetizarán, además de almacenar la información genética (ADN), rige también, la diferenciación celular y conserva su potencialidad en células diferenciadas (en el desarrollo embrionario, a partir de un primer núcleo - el del cigoto - se forman todas las células del individuo). El núcleo, consta de: Envoltura nuclear . La envoltura nuclear separa el medio interno del núcleo del 1 citoplasma y se comunica con el retículo endoplasmático. La envoltura es doble y está atravesada por un gran número de poros que permite el que se transporte de materiales entre el núcleo y el citoplasma.


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Jugo nuclear (nucleoplasma), es la sustancia en las que se encuentran embebidas la 2 cromatina y el nucléolo. 3 Nucleolo. Orgánulo esférico, puede ser único o múltiple. Es una región especial en la que se sintetizan el ARN ribosomal y que junto con la proteína sintetizadas en el citoplasma, forman los ribosomas. 4 Cromatina. Es el componente más abundante del núcleo y presenta un aspecto reticulado por fibras de ADN. La cromatina está formada por la asociación de ADN e histonas (proteína), a la que se unen otras proteínas, fosfolípidos y Ca++. Al iniciarse la mitosis o meiosis, el núcleo pierde su configuración característica de la interfase (desaparecen la envoltura nuclear y el nucleolo), y la cromatina configura los cromosoma.  Cromosomas. Son el soporte físico y material de la herencia. Viene hacer la cromatina condensada que se hace visible con el microscópioo en el proceso de división celular (mitosis o meiosis), en forma de estructuras cortas y guesas individualizadas y deben su nombre a la propiedad de teñirse intensamente con colorantes básicos. Su número varía según la especie. Los individuos con reproducción sexual presentan dos juegos de cromosomas iguales u homólogos, uno precedente del padre y otro de la madre; así, el hombre con 46, en el maíz 20 cromosomas, etc. Los miembros de un par de cromosomas se denominan homólogos. Los cromosomas deben cumplir cuatro funciones: 1) Almacenamiento de la información genética; 2) autoreeduplicación idéntica de todo el contenido de información cuando la célula se divide. 3) trascripción de la información genética del ADN al ARN y 4) redistribución de la información hereditaria (recombinación) en la reproducción sexual. 13.

VACUOLA. En las células jóvenes suelen ser pequeños y abundantes, que se fusionan formando una vacuola central; el conjunto de vacuolas se una célula se denomina vacuoma y ocupan un volumen de 20%, en células meristemáticas, a mayores de 95%. El sorprendente crecimiento de algunas plantas se basa en que, en la diferenciación por hinchamiento, los vacuolas pueden aumentar su volumen más de 400 veces. Su contenido es ácido con un pH de 5,5, y a veces inferior. En condiciones naturales, la concentración molar total del jugo celular sobrepasa ampliamente a la de la fluidez fuera de la célula. Este jugo es hipertónico y, por consiguiente, succiona agua a través de la membrana plasmática y del tonoplasto, ocasionando la turgencia, que es la presión hidrostática que se origina, que tensa la pared celular y es detenida por la presión de la pared. Si sucede todo lo contrario, es decir el medio se vuelve hipertónico, la vacuola pierde agua, desprendiéndose el protoplasto de la pared y ocasiona un proceso llamado plasmólisis. Los movimientos de las hojas o los foliolos de las hojas compuestas suelen basarse en oscilaciones de la turgencia (“variaciones”) de unas células motoras especiales, como los de muchas legumbre, tales como la “vergonzosa”.

Funciones:  Interviene en la turgencia celular. El control de la presión de turgencia está regulado por receptores de la membrana plasmática que responden a los cambios de presión induciendo un bombeo de K+ hacia el citoplasma.  Facilitar el intercambio con el medio externo. Armando Martín Eneque Puicón, Blgo. 12

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Actúa en la regulación de la presión osmótica. Vertedero fugaz o duradera de determinadas sustancia procedentes del citoplasma. Con frecuencia el vacuoma sirve de recogedor de los excedentes temporales de metabolitos (ejemplo, glucosas en uva, fructosa en melocotones, la acumulación de sacarosa, en la caña de azúcar). Una forma de almacenamiento vacuolar especialmente importante para la alimentación humana, por su almacenamiento de proteínas y almidones y se encuentra en muchas semillas, sobre todo en muchas semillas, sobre todo en las legumbres (“frijol”, “habas”) y cereales (“trigo”, “arroz”) y que constituyen aproximadamente 2/3 de los alimentos vegetales producidos por la agricultura mundial. La heterogeneidad de sustancias almacenadas en la vacuola, es enorme y conocidas como “sustancias vegetales o naturales” que tiene importancia en farmacia o facilita el empleo de plantas medicinales para la obtención de agentes aromáticos, culinarios o de investigación, tales como los alcaloides, en el “amapola”, la cocaína, en la “coca”; o taninos que son utilizados para curtir los cueros, e impiden en las plantas el crecimientos de microorganismos y hongos, cuando estás son lesionadas. También pigmentos antocianícos, que dan color rojo a corolas, hojas, algunos órganos caulinares y subterráneos; pigmentos flavónicos, parecidos a los anteriores; que se encuentra en pétalos y dan color amarillo combinados con xantofila. Digestión celular. En el interior de la vacuola existen enzimas lisosómicas, comportándose como fagosoma. Interviene en la acumulación nocturna de malato en las plantas CAM.

En los vacuolas de muchas células se encuentra ácido oxálico forma cristales en presencia de Ca (oxalato de calcio), ej. Rafidios, drusas. Por otra parte, la mayoría de las sustancias vacuolares son excreciones, que no desempeñan ninguna función en el metabolismo celular y que serían perjudiciales para el plasma y sus enzimas. 13.

SUSTANCIAS ERGÁSTICAS. Son productos pasivos del protoplasto como por ejemplo productos de almacenamiento, 3productos de desecho y otros. Estas sustancias aparecen y desaparecen a lo largo de la vida de la célula y se encuentran en la pared celular, matriz citoplasmática y organelos (plastidios, vacuolas). Dentro de estas tenemos: compuestos de calcio (drusas, rafidios), taninos, grasas y aceites, granos de almidón, cuerpos proteicos (aleurona), alcaloides, glucósidos, pigmentos antocianinos, resinas, látex y otros.

COMUNICACIÓNES INTERCELULARES 

Plasmodesmos. Poros que comunican las células entre y tienen entre 20 a 50 nm de diámetro. Están presenten en todas células jóvenes y en algunas células persisten toda la vida. En algunas células hay hata 1200 plasmodesmos por 1000 um2 de pared celular. A través de estos poros se establece la libre circulación de los líquidos y sustancias (solutos y macromoléculas) necesarios

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CÉLULA VEGETAL

para el mantenimiento de tonicidad de la célula. En células con gruesas paredes (sólo primarias, u ocasionalmente, también con cierto desarrollo de pared secundaria), plasmodesmos muy próximos entre sí puede pueden formar plasmodesmos ramificados. 

Campos de poros primarios . Esta formada por un conjunto de plasmodesmos y que forma en la

pared primaria, en la cual se forma una depresión al inhibirse, en esta parte, el depósito de celulosa que va engrosando el resto de la pared primaria durante el crecimeinto y desarrollo de la célula. 

Punteaduras. Son interrupciones que se dan, al inhibirse el depósito de celulosa, en los campos

de poros primarios, al depositarse la pared secundaria; es decir la célula presenta pared secundaria excepto en las poros primarios. La punteaduras sirven para favorecer los intercambios en células con gruesas paredes secundarias, comos las tráqueas (vasos) y traqueidas y las fibras esclerenquimáticas. Las punteaduras pueden ser simples o areoladas, como en las traqueidas de las gimnospermas. Algunas punteaduras areoladas forman un engrosamiento lenticular, formado por pared primaria y lámina media, llamado toro, muy vracterístico de las coníferas y que actúa como válvula, durante el transporte por el xilema. 

Perforación. Se forman cuando en el fondo de la punteadura desaparece la pared primaria y

lámina media, como consecuencia de la muerte celular y se encuentran en los vasos del xilema.


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LA CÉLULA VEGETAL

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