Célula Vegetal

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A Célula Vegetal
Célula: unidade funcional e estrutural da vida
Componentes da célula vegetal:
	
Parede celular
	Lamela média
	
	
	Parede primária
	
	
	Parede secundária
	
	
	Plasmodesmos
	
	
	
	
	
Protoplasto
	
Núcleo
	Envoltório nuclear
	
	
	Nucleoplasma
	
	
	Cromatina 
	
	
	Nucléolo
	
	
	
	
	
Citoplasma
	Membrana plasmática
	
	
	Citossol
	
	
	Organelas circundadas por 2 membranas:
	
	
	Plastídios
	
	
	Mitocôndrias
	
	
	Organelas circundadas por 1 membrana:
	
	
	Peroxissomos
	
	
	Vacúolos 
	
	
	Sistema de endomembranas (componentes principais):
	
	
	Retículo endoplasmático
	
	
	Aparelho de Golgi
	
	
	Vesículas
	
	
	Citoesqueleto:
	
	
	Microtúbulos
	
	
	Filamentos de actina
	
	
	Ribossomos
	
	
	Corpos lipídicos
Diagrama tridimensional de uma célula vegetal. Tipicamente os cloroplastos localizam-se no citoplasma, junto à parede celular. A maior parte do volume desta célula é ocupada pelo vacúolo. Núcleo periférico.
Célula da folha de Zea mays (milho), vista ao microscópio eletrônico de transmissão.
Células vegetais observadas ao microscópio de luz
�
Secção transversal do pecíolo de Miconia chamissois.
Células pétreas (esclereídes) da região carnosa da pêra, observadas sob luz polarizada.
PAREDE CELULAR
Constitui-se no envoltório rígido ou semi-rígido da célula vegetal;
Função mais conhecida: proteção ao protoplasto, determinando o tamanho e a forma da célula;
Hoje: fonte de moléculas com atividade biológica, desempenhando papel relevante no desenvolvimento, proliferação, regeneração, metabolismo e patologia dos tecidos.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA:
POLISSACARÍDEOS
Celulose: cadeias lineares formadas por 500 a 10.000 unidades de glicose; 
Polissacarídeos matriciais: Pectinas – (galacturonanos e arabinogalactanos); Hemiceluloses: (xiloglucanos, xilanos, calose).
PROTEÍNAS
 Proteínas estruturais (glico-proteínas; proteoglicans);
 Proteínas enzimáticas: hidrolases (fosfatase, protease, glicosidase, etc) ou óxidoredutases (p. ex. peroxidase);
LIGNINA
Polímero complexo resultante da desidrogenação enzimática de álcoois cinâmicos (cumaril, coniferil e sinapil). 
OUTROS COMPOSTOS
Cêras, cutina, suberina;
Minerais: sílica, carbonato de cálcio;
Taninos.
Secção transversal do pecíolo de Miconia albicans
Em azul: paredes celulares celulósicas
Em vermelho: paredes celulares lignificadas
Secção transversal do lenho de Miconia albicans
parede impregnada por substância fenólica
parede impregnada por suberina (subst. lipídica)
ESTRUTURA DA PAREDE CELULAR
LAMELA MÉDIA - camada rica em substâncias pécticas; une células adjacentes.
PAREDE PRIMÁRIA - composição química: celulose, hemicelulose, pectina; ocorrência: todas as células vegetais.
PAREDE SECUNDÁRIA - composição química: aprox. 100% celulose, sendo frequentemente impregnada por lignina; ocorrência: células especializadas para transporte/sustentação. Apresenta três camadas: S1, S2, S3.
Diagrama mostrando a organização das microfibrilas de celulose na parede primária e nas camadas (S1, S2 e S3). As diferentes orientações nas três camadas dão resistência à parede secundária.
			
Diagrama mostrando como as microfibrilas de celulose estão interligadas pelas moléculas de hemicelulose formando uma rede complexa.	
ESTRUTURAS DA PAREDE CELULAR
CAMPOS PRIMÁRIOS DE PONTOAÇÃO: regiões delgadas da parede primária, com concentração de plasmodesmos;
PONTOAÇÕES: falhas no depósito de celulose durante a formação da parede celular secundária. 
Tipos mais comuns: pontoação simples e pontoação areolada. 
A) Célula parenquimática com parede celular primária e campos primários de pontoação atravessados por plasmodesmos. B) Células com paredes secundárias e numerosas pontoações simples. C) Par de pontoações simples. D) Par de pontoações areoladas.
Paredes celulares primárias, membrana plasmática e plasmodesmo, vistos ao microscópio eletrônico de transmissão.
	BIOSSÍNTESE DA PAREDE CELULAR
Complexos enzimáticos na membrana plasmática
Microtúbulos
Vesículas do GOLGI e RER 
�
Secreção e transporte de polissacarídeos até a 
membrana plasmática
	BIOSSÍNTESE DA PAREDE CELULAR
Síntese das microfibrilas de celulose. 
As microfibrilas de celulose são sintetizadas por complexos enzimáticos (celulose sintase) que formam rosetas inseridas na membrana plasmática. 
Cada roseta sintetiza celulose a partir de glicose derivada da UDP-glicose (uridina difosfato glicose).
As moléculas de UDP-glicose entram na roseta pela face interna da membrana e a microfibrila é eliminada na face externa.
As rosetas movem-se ao longo de uma rota – microtúbulos que estão localizados na face interna da membrana plasmática (face citoplasmática).
Esquema da síntese e liberação de polissacarídeos da matriz para a parede celular. Os polissacarídeos são sintetizados no complexo de Golgi e posteriormente são secretados para a parede, pela fusão de vesículas à membrana plasmática.
FORMAÇÃO DA PAREDE CELULAR
Final da divisão celular (TELÓFASE) ( (
 FRAGMOPLASTO
Concentração e fusão de vesículas do Golgi 
(contém polissacarídeos) forma-se ( (
 PLACA CELULAR 
Adição de pectatos de cálcio ( magnésio ( ( 
 LAMELA MÉDIA
Após a formação da lamela média, cada protoplasto deposita sua parede celular primária (adjacente à lamela média) ( (
PAREDE PRIMÁRIA
PLASTOS OU PLASTÍDIOS
- Componentes característicos das células vegetais
- Circundados por duas membranas
- Relacionados com os processos de fotossíntese e armazenagem
TIPOS DE PLASTÍDIOS:
CLOROPLASTOS
CROMOPLASTOS
LEUCOPLASTOS : não - pigmentados
CLOROPLASTOS:
 - Pigmentos: clorofila e carotenóides
 - Sítios da fotossíntese
 - Formato geralmente discóide (4-6 µm diâmetro)
 - Geralmente posicionam-se com sua maior superfície paralela à parede celular
Estrutura interna do cloroplasto: complexa
	Tilacóides: sistema de membranas na forma de sacos achatados
		 pigmentos estão contidos nas membranas dos tilacóides
	Granum (grânulo): empilhamento de tilacóides (assemelham-se a uma pilha de 
 moedas)
	Grana: conjunto de granum
	Estroma: substância fundamental dos plastídios
Estrutura interna de um cloroplasto. A. Secção de um cloroplasto de milho (Zea mays) mostrando tilacóides dos grânulos e do estroma. B. Detalhe de um grânulo constituído por um empilhamento de tilacóides discóides. Os tilacóides dos grânulos estão interligados por outros tilacóides, através dos tilacóides do estroma.
 Detalhe de um cromoplasto da pétala de Amiloplasto de soja (Glycine
 Forsythia, mostrando numerosos corpos max). As formações claras 
 elétron-densos, nos quais o pigmento são grãos-de-amido.
 amarelo fica armazenado.
CROMOPLASTOS: (do grego: chroma = cor)
 - Pigmentos: grupo dos caroteóides (cor amarela, alaranjada, vermelha); 
		 não contêm clorofila
 - Formato variado
 - Funções: ? Atração de insetos e outros animais, 
 Importante papel na polinização cruzada das plantas e na dispersão 
 de frutos e sementes.
LEUCOPLASTOS: 
 - Plastídios não pigmentados
 - Menos diferenciados estruturalmente, por não apresentarem um sistema de 
 membranas internas elaborado
 - Tipos mais comuns:
	Amiloplastos: sintetizam
e armazenam amido
 Elaioplastos: lipídeos
 Proteinoplastos: proteínas
CROMOPLASTOS E AMILOPLASTOS
36. Parênquima de reserva da raiz de cenoura (Daucus carota). Os pigmentos apresentam-se como cristais.
37. Cromoplastos nas células epidérmicas do tomate (Solanum lycopersicum).
38. Amiloplastos presentes nas células do parênquima de reserva da batata inglesa (Solanum tuberosum).
PRECURSORES DOS PLASTÍDIOS: OS PROPLASTÍDIOS
 - Plastídios indiferenciados, pequenos, sem cor ou com coloração verde pálido;
 - Ocorrência: células meristemáticas (raízes, caules e folhas).
CICLO DE DESENVOLVIMENTO DO PLASTÍDIO
 - Inicialmente o proplastídio contém pouca membrana interna (b-d). 
 - À medida que o proplastídio se diferencia em um cloroplasto, formam-se vesículas achatadas a partir da membrana interna do envoltório; estas vesículas darão origem aos tilacóides do grana e do estroma (e).
- Os proplastídios podem também dar origem a cromoplastos (f) e leucoplastos (g). 
- Os cromoplastos também podem ser formados a partir de cloroplastos ou leucoplastos.
VACÚOLO
- Estrutura característica da célula vegetal
- Delimitado por uma membrana lipoprotéica – TONOPLASTO
- Células meristemáticas: vários vacúolos pequenos
- Células totalmente diferenciadas: único vacúolo central (ocupa até 90% do espaço celular)
- Conteúdo vacuolar: água, substâncias inorgânicas (íons de Ca, Na, K, etc.) e orgânicas (açúcares, proteínas, pigmentos, ácidos orgânicos)
- Funções:
Compartimentos de armazenagem dinâmicos – íons, proteínas e outros metabólitos são acumulados e mobilizados posteriormente)
Acúmulo de produtos do metabolismo secundário (antocianinas, taninos)
Acúmulo de inclusões na forma de cristais (drusas, ráfides, prismáticos) de oxalato de cálcio ou outros compostos
Participa da manutenção do pH da célula
Responsáveis pela autofagia
Células parenquimáticas com vacúolos contendo compostos fenólicos (em verde)
Célula parenquimática com vacúolo contendo drusa (cristal de oxalato de cálcio)
Células parenquimáticas com vacúolo contendo drusas (MET)
Células parenquimáticas com vacúolo contendo óleo (MET)
SUBSTÂNCIAS ERGÁSTICAS
Substâncias de reserva, produzidas e armazenadas nas células; produtos finais do metabolismo.
Amido (carboidrato)
Grãos-de-amido primário ou de assimilação (sintetizado nos cloroplastos);
Grãos-de-amido secundário ou de reserva (sintetizado nos amiloplastos). 
Lipídeos (óleos, graxas e cêras)
Sementes e frutos;
Ceras: na superfície da epiderme de frutos, caules, folhas;
Terpenos (óleos essenciais, resinas).
Cristais e corpos de sílica
Sais de cálcio, magnésio, sílica;
Oxalato de cálcio (ácido oxálico ( cálcio): romboédricos, prismáticos, drusas, ráfides (forma de agulhas), estilóides (alongados e achatados), forma de areia cristalina.
Carbonato de Cálcio (mais raros);
 Corpos de sílica: amorfos, opaco; no interior da célula e na parede celular (Gramíneas, Cyperaceae, Cactaceae).
Compostos fenólicos
Em todos os tecidos (nos vacúolos, citoplasma ou na parede celular).
Proteção contra desidratação, herbivoria, antifúngico, bactericida.
Proteínas
Ex. Grãos-de-aleurona
Pigmentação 
Pigmentos em plastídeos (lipossolúveis);
Pigmentos em vacúolos (solúveis em água).
pigmentados
Vesículas
Complexo de Golgi
microfibrilas de celulose
Orientação
Síntese
Microtúbulos
Rosetas de celulose sintase
Membrana Plasmática