Notas de Estudio: Célula Vegetal y Pared Celular

Célula vegetal

  • Componentes principales de la célula vegetal (según el transcript):
    • Núcleo
    • Citoplasma (citosol, membrana plasmática)
    • Plastidios (cloroplastos)
    • Mitocondria
    • Retículo endoplásmico (RE)
    • Golgi
    • Vesículas
    • Citoesqueleto: microtúbulos, filamentos de actina
    • Ribosomas
    • Cuerpos oleosos
  • Observaciones/metodología mención TEM (microscopio electrónico de transmisión) para estudiar estas estructuras.

Sistema de endomembranas

  • Núcleo con poros nucleares ( Nuclear pore )
  • Vesículas de transición (transition vesicles) y vesículas de shuttle (shuttle vesicles)
  • Retículo endoplásmico rugoso (RER) – cara formante (forming face)
  • Golgi apparatus: cara de maduración (maturing face) y red trans-Golgi; presencia de vesículas secretoras
  • Red trans-Golgi (Trans-Golgi Network)
  • Vesículas secretoras y vesículas secretoras de la membrana plasmática
  • Membrana plasmática y pared celular como destinos de proteínas y lípidos
  • Enfoque en la vía de endomembranas: núcleo → RER → Golgi → vesículas → membrana/plasma o pared celular

Vacuola

  • Vacuola llena de líquido
    • Mantiene la turgidez de la célula
    • Delimitada por una membrana: tonoplasto
    • Contribuye al aumento de tamaño celular
    • No implica síntesis significativa de nuevos componentes en sí misma
  • Vacuola: almacenamiento de sustancias
    • Metabolitos 1º (azúcares, proteínas)
    • Metabolitos 2º (algunos podrían ser tóxicos): taninos (fenoles), antocianinas, oxalato de calcio en cristales (drusas y rafidios)

Plastidios

  • Clasificación y funciones generales
    • Cloroplastos: fotosíntesis; contienen clorofila y otros pigmentos
    • Cromoplastos: carotenoides; presentes en flores, frutos, raíces (maduración/envejecimiento)
    • Leucoplastos: sin pigmentos y sin membranas; subtipos relevantes: amiloplastos (almacenan almidón)
  • Estructura: dos membranas externas e internas; tilacoides (sacos) y estroma
  • Desarrollo y pigmentación: cambian durante el desarrollo (pigmentos presentes durante maduración)
  • Funciones detalladas
    • Fotosíntesis y almacenamiento
    • Tilacoides pueden organizarse en grana o estar en estroma
    • El estroma contiene ADN y proteínas
    • Síntesis de carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos, metabolitos secundarios; almacenamiento de almidón

Células y estructuras internas (continuación de Plastidios)

  • Cloroplastos: pigmentos (clorofila, carotenoides) y fotosíntesis; organización de tilacoides en grana y estroma
  • El estroma: contiene ADN y proteínas; sitio de síntesis de carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos y metabolitos secundarios; almacenamiento de almidón

Pared celular

  • Funciones generales:
    • Estructural
    • Participa en metabolismo y desarrollo
    • Defensa
  • Grosor típico (según la nota): ≈ 3.0extμm3.0 \, ext{μm} (en ciertas células)
  • Componentes estructurales y de apoyo

Pared celular: estructura y organización

  • Exterior de la membrana plasmática; grosor variable
  • Lamina media: conecta células vecinas
  • Pared primaria: presente en todas las células en crecimiento; permiten crecimiento, y capacidad de re-diferenciación
  • Pared secundaria: depositada hacia adentro de la pared primaria; presente en células maduras y especializadas; rígida y con función de soporte mecánico

Pared celular: composición

  • Polisacáridos principales:
    • Celulosa (polímero de β-glucosa)
    • Hemicelulosas
    • Pectinas
  • Proteínas estructurales (glicoproteínas)
  • Lignina, cutina, suberina y ceras
  • Calosa (glucosas espiral) – nota textual del material; incluir como posible componente asociado a ciertas paredes

Celulosa

  • Polímero más abundante en la Tierra; fuerte y flexible
  • Monómeros de β-glucosa
  • Organización jerárquica: 36 cadenas de celulosa → microfibrillas → macrofibrillas → hebra

Síntesis de la celulosa

  • Síntesis en la membrana plasmática
  • Dirección de las hebras (orientación de las microfibrillas define la direccionalidad del crecimiento celular)
  • Proceso esquematizado:
    • UDP-glucosa (UDP-glucose) como sustrato
    • Rosette (cellulose synthase) asocia múltiples subunidades para formar cadenas de glucosa β-(1→4)-D-glucosa
    • Formación de microfibrillas de celulosa que se depositan en la pared
    • Representación esquemática esperada: UDPextglucose<br/>ightarrowextCellulosemicrofibrilUDP ext{-glucose} <br /> ightarrow ext{Cellulose microfibril}
  • Estructura de la membrana y ubicación de la síntesis: membrana plasmática y el complejo rosette asociado

Hemicelulosas

  • Enlazan las hebras de celulosa
  • Limitan la expansión y alargamiento celular
  • Variación entre tipos celulares y taxones

Pectinas

  • Ubicación: paredes primarias y lamela media
  • Función: actúan como pegamento y son hidrofílicas; facilitan la adhesión entre células
  • Importancia en la plasticidad de la pared durante el crecimiento

Función de la pared celular (resumen práctico)

  • Estructural: determina forma y tamaño de la célula y de la planta; limita la expansión de la membrana citoplasmática
  • Metabolismo y desarrollo: participa en la conectividad y contiene enzimas que intervienen en absorción, secreción y transporte intercelular
  • Defensa: protege la célula y puede acumular sustancias en respuesta a daños
  • Modificaciones ante estímulos fisiológicos y ambientales

Plasmodesmatas

  • Conexión entre células vecinas: transporte y comunicación dentro de las paredes celulares
  • Estructuras asociadas: punteaduras (pits); desmotubos (retículo endoplásmico) que atraviesan las paredes y conectan canales citoplasmáticos a través de células vecinas

División celular en plantas

  • Formación de la placa celular durante la citocinesis
  • Fragmentoplasto (frágmoplasto): estructura que organiza microtúbulos y filamentos de actina (citoesqueleto) para construir la nueva pared celular
  • Inicio de la pared celular a partir del frágmoplasto