LA
CELULA VEGETAL
Una célula vegetal
típica consiste de pared celular y protoplasto. El protoplasto a su vez
consiste de citoplasma y núcleo.
1.EL CITOPLASMA
contiene organelos como: mitocondrias, plastidios, retículo endoplásmico,
dictiosomas y además una matriz citoplasmática. Esta última es la sustancia en
la cual todos los organelos y sistemas de membranas están suspendidos. La
matrix citoplasmática se encuentra en constante movimiento, a este movimiento
se le llama ciclosis. La importancia de ciclosis es que facilita el intercambio
de materiales dentro de la célula (intracelular) y entre la célula y su
ambiente. El citoplasma está rodeado de la membrana plasmática cuyas funciones
son: mediar el transporte de substancias dentro y fuera del protoplasto,
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.
2.EL NÚCLEO
generalmente es la estructura más prominente en el citoplasta de las células
eucariotas. En estas células el núcleo está rodeado de un par de membranas
llamadas la cubierta nuclear. Esta cubierta nuclear contiene un gran número de
poros con una estructura complicada. La membrana interior y exterior están
unidas por estos poros. Se ha observado en varios puntos de la membrana
exterior una continuidad con el retículo endoplásmico (R.E.). Las funciones del
núcleo son: controlar las actividades de la célula, determinando que proteínas
y cuando se sintetizarán, además de almacenar la información genética. Otra
estructura encontrada en el núcleo es el nucleólo. Este sólo está presente
cuando la célula no está en división y es el centro para la formación de RNA
ribosomal (rRNA).
3.LOS
PLASTIDIOS son parte característica de las células vegetales. Cada
plastidio está rodeado por una membrana doble. Dentro de esa doble membrana
tenemos el estroma que es la substancia acuosa contenida en el plastidio. Los
plastidios se clasifican de acuerdo al tipo de pigmento que contengan.
a.Cloroplastos contienen clorofila y pigmentos
carotenoides. Es el sitio donde ocurre fotosíntesis. La estructura interna del
cloroplasto es como sigue: (fig. 1.)
En los tilacoides
encontramos la clorofila y pigmentos carotenoides. Un grupo de tilacoides
forman las granas, estas últimas están conectadas con otras granas por
tilacoides intergranas.
La función de los
cloroplastos es llevar a cabo fotosíntesis, pero además están envueltos en la
síntesis de aminoácidos y ácidos grasos, así como proveer un espacio temporal
para el almacenaje de almidón.
Los cloroplastos
al igual que las mitocondrias son organelos semiautonómicos ya que poseen su
propio DNA y ribosomas para sintetizar sus propias proteínas.
b.Cromoplastos son
plastidios pigmentado que no poseen clorofila pero sintetizan y retienen
pigmentos carotenoides. Estos son responsables de los colores amarillo,
anaranjado y rojo de las flores, frutas y raíces. Los cromoplastos se
desarrollan de cloroplastos ya existentes por medio de una transformación en la
cual la clorofila y las membranas internas desaparecen, dando lugar a una
acumulación de carotenoides. Esto ocurre, por ejemplo, al madurarse las frutas.
c.Leucoplastos son
plastidios no pigmentados. Entre sus funciones tenemos que algunos sintetizan
almidón, estos se llaman amiloplastos, otros producen aceites y proteínas. Si
los leucoplastos se exponen a la luz se convierten en cloroplastos.
d.Proplastidios
son plastidios sin diferenciar, pequeños, incoloros y se encuentran en áreas
meristemáticas de raíces y tallos. Son los precursores de los plastidios antes
mencionados.
4.MITOCONDRIA es
el organelo responsable de respiración. Al igual que los cloroplastos está
rodeada por dos membranas. La membrana interior está pegada y forma lo que se
conocen como las crestas. La importancia de éstas es que aumenta el área
superficial disponible para llevar a cabo más trabajo en menos espacio. La
cantidad de mitocondrias en la célula varía dependiendo de la demanda por ATP
de la célula. Las mitocondrias se encuentran en constante movimiento dentro de
la célula, para así proveer el ATP necesario en el sitio necesario. Las
mitocondrias son organelos semiautonómicos ya que contienen los elementos
necesarios para la síntesis de sus propias proteínas.
5.LOS
MICROCUERPOS son organelos en forma de
esfera rodeados por una membrana. Generalmente están asociados a 1 ó 2
segmentos del R.E. Su interior es granular y en ocasiones contiene un cuerpo
cristalino compuesto de proteínas.
a.Peroxisomas son
microcuerpos que juegan un papel importante en el metabolismo de ácido
glicólico asociado con fotorespiración.
b.Glioxisomas son
microcuerpos que contienen enzimas necesarias para la conversión de grasas a
carbohidratos durante la germinación de semillas.
6.LAS VACUOLAS son características de las células vegetales. Están
rodeadas por una membrana llamada tonoplasto y llena de un líquido llamado
savia celular. El agua es el componente principal de la savia celular pero
además contiene sales, azúcares y proteínas. Con la vacuola se desarrolla la
Presión de Turgor (presión que ejerce el movimiento del agua dentro de la
célula). La Presión de Turgor es importante para mantener la rigidez de la
célula. El tonoplasto juego un papel importante en el transporte activo de
ciertos iones hacia el interior de la vacuola reteniéndolos allí. Esto hace que
en la vacuola se almacenen grandes cantidades de iones. Las vacuolas tienden a
ser ácidas, por ejemplo, las vacuolas de las cítricas son ácidas y responsables
del sabor amargo de la fruta. Las funciones de las vacuolas son: almacenar
productos del metabolismo (por ejemplo proteínas de reserva en semillas),
remover productos secundarios tóxicos (ejemplo la nicotina), almacenar
pigmentos solubles en agua como las antocianinas (color azul, violeta y rojo)
que son responsables del color azul y rojo en muchos vegetales, frutas y
flores; además las vacuolas están envueltas en el rompimiento de macromoléculas
y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Organelos enteros pueden
ser depositados y degradados por las vacuolas. Por su actividad digestiva se
compara con los lisosomas en células animales. La cantidad de vacuolas en la
célula depende del grado de madurez de la célula, mientras más madura o
diferenciada esté la célula, menor cantidad de vacuolas encontraremos en ella.
En las células maduras la vacuola puede ocupar hasta un 90% del volumen.
7.LOS RIBOSOMAS son pequeñas partículas que consisten de RNA y
proteínas. Es el lugar donde se sintetizan las proteínas. Los ribosomas pueden
encontrarse libres en el citoplasma o adheridas al R.E.R. (Retículo
Endoplásmico Rugoso). Lo más común es que se encuentre en ambos sitios a la
vez. Los ribosomas que están activamente envueltos en síntesis de proteínas se
encuentran en grupos llamados polisomas o poliribosomas, estos generalmente se
encuentran adheridos a la membrana nuclear.
8.EL RETÍCULO
ENDOPLÁSMICO es un sistema de membranas tridimensional presentes en células
eucarióticas que divide el citoplasma en comportamientos y canales. La
abundancia de este organelo en la célula depende de: el tipo de célula,
actividad metabólica y estado de desarrollo. La función principal del Retículo
endoplásmico es servir como un sistema de comunicación dentro de la célula
(intracelular). También es responsable de la comunicación entre células
adyacentes (comunicación intercelular) a través de plasmodesmas (hebras citoplasmáticas
que se extienden de una célula a otra a través de la pared celular). Otra
función del Retículo endoplásmico es el lugar donde se lleva a cabo la síntesis
de membrana dentro de la célula.
a.Reticulo
endoplasmico rugoso contiene ribosomas adheridos en la superficie externa.
Estos ribosomas se encuentran en forma de polisomas. Este retículo está
envuelto en la secreción, almacenamiento y síntesis de proteínas.
b.Reticulo
endoplasmico liso posee forma tubular y está envuelto en la secreción de
lípidos.
9.EL APARATO DE
GOLGI es el término que se utiliza para
agrupar a todos los dictiosomas o cuerpos de Golgi en la célula. Los
dictiosomas están compuestos de sacos en forma de discos (cisternas) agrupados
unos sobre otros y los cuales se ramifican en una serie compleja de túbulos.
Los dictiosomas están envueltos en secreción; sin embargo los productos
secretados por éste no son necesariamente sintetizados completamente ahí. Por
ejemplo los dictosomas secretan glicoproteínas (carbohidrados + proteínas) la porción
proteica se sintetiza en el Retículo endoplásmico rugoso y luego pasa al
dictiosoma donde se sintetiza la porción de carbohidrados para luego ensamblar
la glicoproteína que será secretada. Los dictiosomas también están envueltos en
la síntesis de la pared celular en plantas superiores.
10.LOS
MICROTÚBULOS son estructuras cilíndricas y
largas de aproximadamente 24nm en diámetro y de longitud variable. Los
encontramos en casi todas las células eucarióticas. Cada microtúbulo se compone
de subunidades de proteínas llamadas tubulina. Estas subunidades están
arregladas en una hélice para formar 13 filamentos verticales alrededor de un
hueco central. Los microtúbulos están envueltos en el crecimiento ordenado de
la pared celular ya que controlan el alineamiento de las microfibrillas de
celulosa (componentes de la pared celular). Otra función es dirigir las
vesículas del dictiosoma a la pared celular que se está formando. Y además es
un componente importante de flagelos y cilios.
11.LOS
MICROFILAMENTOS son proteínas contráctiles
compuestas de actina. Son filamentos largos de 5-9 nm de ancho. Se encuentran
en grupos en las células de plantas superiores, y probablemente juegan un papel
importante en el flujo citoplasmático. Junto con los microtúbulos forman el
citoesqueleto.
12.LAS
SUSTANCIAS ERGÁSTICAS son productos pasivos
del protoplasto como por ejemplo productos de almacenamiento, productos de
desecho y otros. Estas sustancias aparecen y desaparecen a lo largo de la vida
de la célula, entre estas encontramos: granos de almidón, cristales, pigmentos
autocianinos, gotas de aceite, resinas, latex y otros. Estas sustancias se
encuentran en la pared celular, matrix citoplasmática y organelos incluyendo
las vacuolas.
13.LOS FLAGELOS
y CILIOS son estructuras en forma de cabello encontradas en las células
eucarióticas. Son estructuras alargadas y estrechas que varían en tamaño, los
más largos son llamados flagelos y los más cortos cilios. La función de éstos
en las células vegetales es la locomoción en los gametos o células sexuales
(espermatozoides).
14.LA PARED
CELULAR es la característica más distintiva
de las células vegetales. Entre la importancia de la pared celular tenemos que:
limita el tamaño de la célula, evitando su ruptura debido a la obtención de
agua por la vacuola; juega un papel muy importante en la absorción, transporte
y secreción de sustancias y sirve de lugar para la actividad lisosomal o
digestiva de la célula vegetal. Su componente más característico es la
celulosa, ésta a su vez se compone de moléculas de glucosa. El marco de
celulosa que se encuentra en la pared celular está asociado con una matrix de
moléculas no celulocíticas que son: hemicelulosa, sustancias pectínicas,
lignina (sirve para añadir rigidez a la pared), cutina, suberina y ceras, estas
últimas tres son sustancias grasas que se encuentran en la pared exterior y
tejidos vegetales. La cutina y la suberina actúan en conjunto con las ceras
protegiendo a la planta de desecación.
La pared celular
varía grandemente en espesor, dependiendo del rol de la célula en la planta y
también de la edad de la célula individual. La pared celular está compuesta de
3 capas, lamela media, pared primaria y pared secundaria.
a.Lamela media
está compuesta de sustancias pécticas. Esta es difícil de distinguir de la
pared primaria, especialmente en células donde la pared primaria es gruesa.
b.Pared
primaria esta capa de celulosa se deposita antes y durante el crecimiento
de la célula. Esta pared primaria además de celulosa contiene hemicelulosas,
pectinas y glicoproteínas. Además la pared primaria puede lignificarse (esto es
almacenar lignina). El componente pectínico le imparte propiedades elásticas a
la pared, lo que permite que la pared primaria sea elástica. Las células que
están activas en división sólo contienen pared primaria, estas células pueden
perder su forma celular especializada, dividirse y diferenciarse en nuevas
células. Por esta razón estas células con pared primaria están envueltas en
cicatrizar las heridas de las plantas además del proceso de regeneración.
c.Pared
secundaria esta se deposita por el protoplasto dentro de la pared primaria.
Esto ocurre luego de que la célula ha dejado de crecer. La celulosa es más
abundante en las paredes secundarias. Las sustancias pectínicas están ausentes
al igual que las glicoproteínas. Dentro de las características de la pared
secundaria es que son rígidas y su matrix está compuesta de hemicelulosas. La
importancia de las paredes secundarias en células especializadas es que
funcionan en conducción de agua. En estas células el protoplasto muere luego
que la pared secundaria ha sido depositada.
http://koning.ecsu.ctstateu.edu/cell/Cell.html