Tema 2. la_celula_vegetal

Tema 2. la célula vegetal

1. Tema 2
La célula vegetal
ING. VILLEGAS AQUINO ALEXIS

2. Objetivo
•Revisarlosconocimientospreviamente
adquiridosacercadeloscomponentesde
lascélulasvegetales,haciendoespecial
hincapiéenlacompartimentalización
celularyenlafluidezdelamembrana
plasmática,yasimismorealizarun
estudioendetalledelaparedcelular.

3. Contenido
•1.Lascélulasdelasplantas
•2.Lasmembranassonlabasedela
compartimentalizacióncelular
•3.Laparedcelular:componentes,
estructuraybiogénesis
•4.Paredcelularprimariaysecundaria
•5.Propiedadesdelasparedescelulares

4. 1. Las células de las plantas
–Unidad básica
–Diversidad de formas, estructuras y funciones de las células
(xilema, floema, parénquima...)
–Rasgoscomunes:
•Paredcelular
•Protoplasto
–Membranaplasmática
–Protoplasma:
»Citoplasma(citosol+estructurassinmembrana:
ribosomas,microtúbuloseinclusiones)
»Orgánulos(estructurasconmembranas:plastos,
mitocondrias,…)

5. http://www.biologia.edu.ar

6. Autonomía respecto al medio
•Membrana plasmática: Protoplasma -Apoplasto
-continuo simplasto (plasmodesmos)
-subdividido en orgánulos
2. Compartimentalización celular

7. AmayorinsaturaciónmenorTc
-toleranciadetomateabajastemperaturasal
incrementarlaproporcióndeácidosgrasos
insaturadosensusmembranas
–Movimientodelípidos,proteínastransportadoras,
sustratosyproductosdeenzimas,transporte
electrones,etc.
La fluidez de la membrana
Tc (gel a líquido)// recomendable T>Tc

8. http://www.biologia.edu.ar

9. Proteínas de membrana
http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?title=Imagen:Membrana_estructura.jpg

10. Funciones proteínas de membrana
•Transporte
•Señalización
•Reacciones bioquímicas

11. 3. La pared celular: componentes,
estructura y biogénesis

12. Componentes
–Polisacáridos
•Celulosa
•Hemicelulosas
•Pectinas
–Proteínas
•Proteínas estructurales
•Enzimas
–Lignina (35% p. secundarias), ceras, cutina y
suberina
90% peso seco p. primarias
65-85% p. secundarias
10%

13. http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/Pared%20celular%20ampliada.htm

14. Hemicelulosas
XILOGLUCANO
GLUCURONOARABINOXILANO
-β-o-Glc-(1-4)-β-o-Glc-(1-4)-β-o-Glc-(1-4)-β-o-Glc-(1-4)-β-o-Glc-(1-4)
β-o-Xyl (1-4)-β-o-Xyl (1-4)-β-o-Xyl (1-4)-β-o-Xyl (1-4)-β-o-Xyl (1-4)-

15. Hemicelulosas: galacto(gluco)manano
β-D-Man-(1-4)-β-D-Man-(1-4)- β-D-Man-(1-4)-β-D-Man-(1-4)-β-D-Man-(1-4)-
α
-
D
-
Gal
-
(1
-
6)
α
-
D
-
Gal
-
(1
-
6)
α
-
D
-
Gal
-
(1
-
6)
α
-
D
-
Gal
-
(1
-
6)
α
-
D
-
Gal
-
(1
-
6)

16. (polisacáridosmáscomplejos)
–Azúcaresácidosyneutros
–Formangeles(mermeladas)
–Confierenporosidad
–Proporcionansuperficiescargadasque
modulanelpHyelbalanceiónico
–Sirvendemoléculasdereconocimientoa
simbiontes,patógenos,insectos...
Pectinas

17. FormadasporL-arabinosa,D-galactosao
ambas
Arabinanos
L-arabinosaα(1,5),unionesenC2y
C3aotrasarabinosas
Galactanos
D-galactosaB(1,4),unionesde
galactosaenC6
Pectinas neutras

18. Pectinas neutras
ArabinogalactanoI
cadenaα(1,5)arabinanoenelC3de
galactosa
ArabinogalactanoII
restosD-galactosaenC3,C6y3,6ydeL-
arabinosaenC3,C5.Ambaspuedenunirse
aácidoferúlicoporenlaceésterquefacilita
unionesentrecadenasporpuentesdiferulil.

19. Pectinas ácidas
>restosdeácidoD-galacturónicounidospor
enlaceα(1,4).
–Homogalacturonanos
–RamnogalacturonanosI
–RamnogalacturonanosII

20. –10%pesosecoparedesprimarias
–Glicoproteínas
•Extensina(proteínaricaenhidroxiprolina)Dicotiledóneas
»90%(46%Hyp,Serina,Histidina,Valina,Lisina)
–Secuenciasrepetitivas:Serina-(Hyp)
4/Tir-Lis-Tir
–GlicosilaciónenSereHyp.
•Proteínasricasenprolinaoglicina
•Proteínasricasentreoninaehistidinaengramíneas,
equivalentealaextensinadedicotiledóneas
•Importanciaestructuralymorfogénesis
Proteínas estructurales

21. –Glicoproteínas
–Utilizansustratossencillos:O
2,H
2O
2,H
2O,apH
4-6
–Solublesenapoplastooenlazadas(ión,covalente)
apared
–Margendeactuaciónsobretodosloscomponentes
depared,patógenos,sustanciasdelapoplasto
¿Porquénoactúan?¿Regulación?
–Expansinas:inducenextensióndeparedinvitro,
presuntamenteporroturadelospuentesdeH
entrelospolisacáridosdelamatrizydelacelulosa.
Proteínas enzimáticas

22. Lignina
Redhidrófoba
–Polímerodealcoholesaromáticos:p-
cumarílico,coniferílicoysinapílico,
unioneséterocovalentesC-C.
–Tendenciaacrecer(sihayprecursoresy
espacio)ydesplazarelagua
–Uniónacelulosa,hemicelulosasypectinas
porenlacesésteratravésdelosrestos
hidroxicinámicos
–Abundanteencélulasconductoras(vasos
xilemáticos)yestructurales(fibras)

23. Estructura de la pared celular

24. http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/Pared%20celular%20ampliada.htm

25. Lámina media
•Capamásexterna,enmuchoscasos
compartidapormásdeunacélula.
•Aspectohomogéneo.
•Formadadepectinasyproteínas.
•Coneltiempopierdensuacidezalunirsea
ionesCa
2
+
.

26. Red celulosa+hemicelulosas//
Red policarádos pécticos//
Red proteínas//
http://www.euita.upv.es/varios/bio
logia/Temas/Pared%20celular%2
0ampliada.htm

27. -Presentesóloenalgunostiposcelulares.
-Muchomásgruesaquelaparedprimaria.
-Formadadecelulosayligninaydeotras
moléculasquevaríansegúnlacélula(cutina,
suberina,salesminerales,etc).
-Encadaplanotodaslasmicrofibrillasson
paralelas,cambiandolaorientacióndelas
mismasdeunplanoalsiguiente.
Pared secundaria

28. Son birrefringentes: las microfibrillas se disponen
de forma ordenada en varios planos.

30. Macromoléculas mayoritarias
en paredes celulares vegetales
LáminamediaMateriaspécticas
Pared
primaria
Materiaspécticas,hemicelulosas,
extensinasycelulosa
Pared
secundaria
Celulosa,hemicelulosas(muypocas),
extensinas(muypocas)yligninas(sólo
enalgunasparedes:traqueideas,fibras
dexilema,esclereidas,…)

31. Biogénesis de la pared celular

32. Celulosa
1.Sacarosa sintasa: Sacarosa Glucosa+Fructosa)
2. Celulosa sintasa: Glucosa +UDP Glucosa-UDP
3. Unión de la Glucosa a las cadenas de glucano

33. •http://www.biologia.edu.ar/botanica/animaciones/roseta.html

34. -SesintetizanenelAparatodeGolgi,seempaquetan
envesículassecretorasyseexportanalasuperficie
dondeseintegranconlasmicrofibrillasdecelulosa
–Xiloglucano:glucosilyxilosiltransferasas(utilizan
UDP-glucosayUDP-xylosa)
–Glucanomixto:glucosiltransferasaUDP-glucosa
¿unaovariasparalosdosenlaces?
–Galactomananos:B(1,4)manosiltransferasa(GDP-
manosa)yα(1,6)galactosiltransferasa(UDP-
galactosa)
–Pectinas:SesintetizanenelAGconunaltogrado
demetilesterificaciónquedisminuyeenlaparedpor
accióndepectinmetilesterasas.
Polisacáridos matriciales

35. Propiedades de la pared celular

39. ¿Cómo crece la célula vegetal?

40. •Paraqueunacélulacrezcaesnecesaria
unafuerzadirectriz:
–Gradientedepotencialhídricofavorable
paralaentradadeaguaenlacélula
–Alteracióndelaspropiedadeselásticasy
plásticasdelapared(ablandamientoque
permitalaexpansióncelular).

41. •Laparedcelularcreceríaalperderrigidezpor
accióndelasauxinas:
–Acidificacióndelapoplastoinducidaporauxina
–Alteraciónenlaestabilidadenlosenlacesdepared
(expansinas)
–Alteracionesenlaactividaddeciertosenzimas
Teoría del crecimiento de la pared celular

42. –endoB(1,4)glucanasa
•Rupturadelacadenadexiloglucano
–xiloglucano-endotransglicoxilasa(XET)
•Alargalascadenasdexiloglucano
permitiendounamayorseparaciónentre
lasmicrofibrillas
–Expansinas(másprobable)
•RupturadelospuentesdeHentremicrofibrillas
yxiloglucano