CITOLOGÍA III SUSTANCIAS ERGÁSTICAS Prof. Iris Edith Peralta BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014
PARED CELULAR
Laminilla Lamini lla media Pared primaria Pared secundaria Plasmodesmos
PROTOPLASTO
Protoplasma Protoplas ma
Núcleo
Envoltura nuclear (Carioteca) (Carioteca ) Nucleoplasma Cromatina Nucleolo
Citoplasma
Hialoplasma Membrana citoplasmática (Plasmalema)
Sistema endomembranoso endomembranoso Retículo endoplasmático Dictiosomas Vesículas Citoesqueleto Microtúbulos – Microfilamentos Enrejado microtrabecular (finas hebras) Organelas rodeadas por dos membranas: Plastos o plastidios Mitocondrias Organelas rodeadas por una membrana: Microcuerpos
PARED CELULAR
Laminilla Lamini lla media Pared primaria Pared secundaria Plasmodesmos
PROTOPLASTO
Protoplasma Protoplas ma
Núcleo
Envoltura nuclear (Carioteca) (Carioteca ) Nucleoplasma Cromatina Nucleolo
Citoplasma
Hialoplasma Membrana citoplasmática (Plasmalema)
Sistema endomembranoso endomembranoso Retículo endoplasmático Dictiosomas Vesículas Citoesqueleto Microtúbulos – Microfilamentos Enrejado microtrabecular (finas hebras) Organelas rodeadas por dos membranas: Plastos o plastidios Mitocondrias Organelas rodeadas por una membrana: Microcuerpos
CÉLULA VEGETAL
SUSTANCIAS ERGASTICAS =trabajo Todas las sustancias que se acumulan a consecuencia de la actividad metabólica del protoplasto viviente y de sus organelas. Materiales de reserva: construcción o consumo Productos finales inertes (muertos), con funciones esenciales (estructurales) o residuos inútiles (materiales de desecho) Excreciones metabólicas pueden acumularse en las vacuolas o ser expedidos fuera de la célula (exocitosis).
Productos segregados por el protoplasto Vacuoma: diversas sustancias contenidas en las vacuolas (orgánicas e inorgánicas) Pared celular: matríz de la pared, elementos estructurales fibrilares (celulosa), incrustraciones. Productos de reserva: Polisacáridos de reserva (almidón), proteínas de reserva (aleurona), lípidos de reserva. Desechos del metabolismo: compuestos de Ca (ácido oxálico), ácido silícico amorfo.
PARAPLASMA CELULAR ENCLAVES HIDRÓFILOS Sustancias orgánicas: ternarias (C-H-O) hidratos de carbono, taninos, ácidos orgánicos; cuaternarias (C-H-O-N) son sustancias nitrogenadas. Sustancias inorgánicas: Solubles, nitratos, cloruros, bromuros, ioduros, sulfatos, fosfatos. Insolubles, carbonatos, sulfatos ENCLAVES HIDROFOBOS Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras Aceites esenciales: sust. terpénicas Resinas, Latex
VACUOLAS o ENCLAVES HIDROFILOS
VACUOLAS o ENCLAVES HIDRÓFILOS Reservorios de agua del protoplasma delimitados por una membrana simple, el tonoplasto. Origen: a partir del retículo endoplasmático y del complejo de Golgi. En células jóvenes son numerosas, luego coalescen y en la célula madura ocupan el 90% del volumen. Muestran una evolución de acuerdo al contenido de agua de la célula. La evolución del aparato vacuolar o vacuoma es reversible
Zona de elongación
Célula joven meristemática
Zona de proliferación subapical Ápice meristemático cofia
Apice de una raíz Evolución del aparato vacuolar en la raíz de trigo y de lenteja
Célula madura diferenciada Vacuolas deshidratadas
Evolución de las vacuolas en las semillas y la formación de los gránulos de aleurona Durante la maduración de las semillas ocurre una deshidratación de los tejidos, en especial de los de reserva (510%). En este proceso las vacuolas se transforman en enclaves densos, ricos en sustancias proteícas, denominados gránulos de aleurona, ubicados en el tejido aleuronífero de semillas y frutos
Gránulo de aleurona en proceso de hidratación durante la germinación
Células del parénquima reservante de la semillas de Tropaeolum majus Semilla madura y en el proceso de hidratación durante la germinación
sf tonoplasto
Diversos tipos de gránulos de aleurona: a, poroto; b, trigo; c, ricino; d, umbeliferas (ox=oxalato de Ca) Globoide: go=glóbulos esféricos de fitina amorfa (inositol hexafosfato de Ca y Mg) Cristaloide: cri=inclusiones angulosas (tetraédricas) semicristalinas de proteínas (globulinas). Sustancia fundamental: sf=opaca, homogénea,
Gránulos de aleurona TRIGO
Cereales
MAIZ
VACUOLAS o ENCLAVES HIDROFILOS
Contienen agua (90-95%) y sustancias diversas orgánicas e inorgánicas, susceptibles de formar soluciones acuosas o pseudosoluciones. Estas sustancias pueden provenir: 1. Tomadas desde el exterior por la planta 2. Elaborada por el metabolismo y acumuladas en la vacuola 3. Sustancias de desecho que permanecen en la vacuola Existen electrolítos que son responsables del ph vacuolar: ácido, neutro o alcalino. La composición del jugo vacuolar es compleja y variable, ya que esta variación es la expresión de la química del protoplasma.
ENCLAVES HIDROFILOS Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) : 1. Hidratos de carbono Azúcares monosacáridos: glucosa, fructosa (C 6H1206) Disacáridos: sacarosa, maltosa (C 12H22011) Polisacáridos:Inulina, polímero de fructosa (C 6H1005)n. Almidón, polímero de maltosa (C6H1005)n Inulina al estado coloidal en la vacuola, con alcohol precipitan esferocristales sobre las paredes Dalia variabilis y Helianthus tuberosum “topinambur”
monosacáridos
disacáridos
disacáridos
polisacáridos Almidon Amilopectina Amilosa Amiloplasto de papa
amilopectina
amilosa
celulosa
Almidón
Reacción del almidon a la solución de lugol, dando coloración azul Reserva en los amiloplastos
ENCLAVES HIDROFILOS Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) : 3. Compuestos aromáticos. Taninos: sustancias derivadas del fenol (polifenoles), desecho celular acumulado en células taníferas. Consideradas protectoras celulares Colorantes vacuolares derivados de la flavona: antocianas y antoxantinas. Antocianas son colorantes hidrosolubles: ph neutro: violeta; ph ácido: rojo; ph alcalino: azul. Antoxantinas: amarillo. Leucoantocianidinas: blancos. Betacianos y betaxantinas 4. Acidos orgánicos y sales: oxálico (remolacha), málico (manzana), cítrico (citrus), tartárico (uva), fumárico, succínico, etc
Taninos
Colorantes antociánicos en la vacuola de células epidérmicas de pétalos de P r i m u l a
ACIDO OXALICO
O=C-OH O=C-O O=C-OH + Ca++= O=C-O-Ca + 2H+
De acuerdo a la acidez de la vacuola precipita: Muy ácido en forma monohidratada: C2O4Ca H2O cristaliza en el sistema rómbico (prismas oblicuos de base rómbica) agujas prismáticas muy largas (rafidios) en forma de haces (ráfides) dentro de la vacuola Cristales aislados o drusas
Menos ácido en forma trihidratada: C2O4Ca 3H2O cristaliza en el sistema cuadrático (prismas rectos de base cuadrada) cristales prismáticos o piramidales
Idioblastos=células particulares dentro de tejidos
Drusas
Idioblastos o Células radiíferas (contienen rafidios)
Cristales en células, se observan refringentes con luz polarizada
Sustancias orgánicas cuaternarias (C-H-O-N) : 1. Sustancias nitrogenadas: aleurona, enzimas, alcaloides Alcaloides: 5500, sustancias de caracter básico, contienen N (heterociclo), forman sales, tóxicas Café (Coffea arabiga) Cafeína; té (Camelia sinensis) cafeína y teofilina; cacao ( Theobroma cacao) cafeína y teobromina; quina: quinina; tabaco (Nicotiana tabacum ): nicotina; adormidera (Papaver somniferum): morfina, codeina, narcotina; coca (Erythroxylon coca): cocaina; cólchico (Colchicum autumnale ): colchicina; Cornezuelo del centeno ( Claviceps purpurea) derivados del ácido lisérgico
ENCLAVES HIDROFILOS Sustancias inorgánicas: Solubles, nitratos, cloruros, bromuros, ioduros, sulfatos, fosfatos. Insolubles, carbonatos, sulfatos
Cristal ClNa Cistolito Sulfato de Ca
ENCLAVES HIDROFOBOS Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras Pigmentos carotenoides Aceites esenciales: sust. terpénicas Resinas,viscosas por polimerización de ac.esenciales Latex, pseudosolución, sust. en solución y dispersión
Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras Ácidos grasos: carboxilato hidrófilo y cadena hidrocarbonada hidrófoba
Aceites esenciales
Tricoma de lavanda
Células y estructuras secretoras
Tricoma glanduloso
Cavidad lisígena
Laticíferos: conductos internos de latex
