A CÉLULA VEGETAL

 

A célula vegetal

A compreensão da anatomia e da fisiologia das plantas depende, fundamentalmente, do conhecimento sobre a organização e o funcionamento de suas células.

As células das plantas vegetais apresentam pelo menos duas características que permitem distinguilas claramente das células animais: possuem um envoltório externo rígido, a parede celular, e um orgânulo citoplasmático responsável pela fotossíntese, o plasto. Além disso, quando adultas, a maioria das células vegetais possui uma grande bolsa membranosa na região central do citoplasma, o vacúolo central, que acumula uma substância aquosa de sais e açúcares.

Parede da célula vegetal

A parede celular começa a se formar ainda na telófase da mitose que dá origem à célula vegetal. Bolsas membranosas oriundas do aparelho de Golgi, repletas de substâncias gelatinosas denominadas pectinas, acumulam-se na região central da célula em divisão e se fundem, originando uma placa chamadafragmoplasto.
Enquanto a telófase avança, o fragmoplasto vai crescendo pela fusão de bolsas de pectina em suas bordas. Durante esse crescimento centrífugo (isto é, do centro para fora), forma-se poros no fragmoplasto, por onde passa fios de hialoplasma, que põe em comunicação os conteúdos das futuras células vizinhas. Essas pontes hiloplasmáticas são os plasmosdesmos (do grego plasmos, líquido, relativo ao citoplasma, e desmos, ponte, união).

 

O fragmoplasto atua como uma espécie de “forma” para a construção das paredes celulósicas. Cada célula irmã-secreta celulose sobre o fragmoplasto e vai construindo, de seu lado, uma parede celulósica própria. A camada de pectinas, que foi a primeira separação entre as células-irmãs, atua agora como um cimento intercelular, passando a se chamar lamela média.

 

 

Estrutura da parede celular vegetal

A parede da célula vegetal é constituída por longas e resistentes microfibrilas de celulose. Uma microfibrila reúne entre sessenta e setenta moléculas de celulose, cada qual, constituída, por sua vez, por quinhentas moléculas de glicose encadeadas linearmente. As microfibrilas de celulose mantêm-se unidas por uma matriz formada por glicoproteínas (proteínas ligadas á açucares) e por dois polissacarídeos,hemicelulose e pectina. Esta estruturação molecular lembra o concreto armado, onde longas e resistentes varetas de ferro, correspondentes as microfibrilas celulósicas, ficam mergulhadas em uma argamassa de cimento e pedras, correspondente à matriz de glicoproteínas, hemicelulose e pectina.

 

Paredes primárias e secundárias

A parede celulósica secretada logo após a divisão celular é a parede primária. Essa parede é elástica e acompanha o crescimento celular. Depois que a célula atingiu o seu tamanho e forma definitivos, ela secreta uma nova parede internamente à parede primária. Essa é a parede secundária.

As especializações das células das plantas estão sempre associadas à estrutura das paredes celulares. Nos diferentes tecidos vegetais as células têm paredes diferentes de diferentes espessuras, organização e composição química, que determinam não só a forma como também as funções das células.

 

 

 

Conteúdo celular - principais organelas

 

Vacúolo

Delimitado por uma membrana denominada tonoplasto. Contém água, açúcares, proteínas; pode-se encontrar ainda compostos fenólicos, pigmentos como betalaínas, antocianinas cristais de oxalato de cálcio (drusas, estilóides, cristais prismáticos, rafídios, etc.). Muitas das substâncias estão dissolvidas, constituindo o suco celular, cujo pH é geralmente ácido, pela atividade de uma bomba de próton no tonoplasto. Em células especializadas pode ocorrer um único vacúolo, originado a partir da união de pequenos vacúolos de uma antiga célula meristemática (célula-tronco); em células parenquimáticas o vacúolo chega a ocupar 90% do espaço celular.

 

 

Funções: Ativo em processos metabólicos, como:

• armazenamento de substâncias (vacúolos pequenos - acúmulo de proteínas, íons e outros metabólitos). Um exemplo são os microvacúolos do endosperma da semente de mamona (Ricinus communis), que contêm grãos de aleurona;
• processo lisossômico (através de enzimas digestivas, existentes principalmente nos vacúolos centrais e bem desenvolvidos, cujo tonoplasto sofre invaginações para englobar material citoplasmático contendo organelas (a autofagia ocorre em células jovens ou durante a senescência). Se originam  a partir do sistema de membranas do complexo golgiense. Seu tamanho aumenta à medida que o tonoplasto incorpora vesículas derivadas do complexo de Golgi.

Plastos

Organelas formadas por um envelope de duas membranas unitárias contendo internamente uma matriz ou estroma, onde se situa um sistema de membranas saculiformes achatadas, os tilacóides. Originam-se dos plastídios e contêm DNA e ribossomos.

São divididos em três grandes grupos:

• cloroplasto;
• cromoplasto e
• leucoplasto; estes, por sua vez, originam-se de estruturas muito pequenas, os proplastídios (que normalmente já ocorrem na oosfera, no saco embrionário e nos sistemas meristemáticos). Quando os proplastídios se desenvolvem na ausência de luz, apresentam um sistema especial, derivado da membrana interna, originando tubos que se fundem e formam o corpo prolamelar. Esses plastos são chamados estioplastos.

 

Cloroplastos: Seu genoma codifica algumas proteínas específicas dessas organelas; contêm clorofila e estão associados à fase luminosa da fotossíntese, sendo mais diferenciados nas folhas. Seu sistema de tilacóides é formado por pilhas de membranas em forma de discos, chamado de granus; é nesse sistema que se encontra a clorofila. Na matriz ocorrem as reações de fixação de gás carbônico para a produção de carboidratos, além de aminoácidos, ácidos graxos e orgânicos. Pode haver formação de amido e lipídios, estes últimos em forma de glóbulos (plastoglóbulos).

Cromoplastos: Portam pigmentos carotenóides (geralmente amarelos, alaranjados ou avermelhados); são encontrados em estruturas coloridas como pétalas, frutos e algumas raízes. Surgem a partir dos cloroplastos.

Leucoplastos: Sem pigmentos; podem armazenar várias substâncias:

• amiloplastos: armazenam amido. Ex.: em tubérculos de batatinha inglesa (Solanum tuberosum).
• proteinoplastos: armazenam proteínas.
• elaioplastos: armazenam lipídios. Ex.: abacate (Persea americana).

 

Conteúdo celular -  organelas em comum com células animais

 

Núcleo

Importante organela existente nas células eucariontes, constitui-se de duas membranas com um espaço entre si e contendo poros. Possui duas funções básicas: regular as reações químicas  que ocorrem dentro da célula, e armazenar as informações genéticas da célula. Em seu interior distinguem-se o nucléolo e a cromatina. Durante a divisão celular, a cromatina se condensa em estruturas com formas de bastão, os cromossomos.

 

Sistema Golgiense (complexo de Golgi)

É constituído de várias unidades menores, os dictiossomos. Cada dictiossomo é composto por uma pilha de cinco ou mais sacos achatados, de dupla membrana  lipoprotéica. Nas bordas dos sacos podem ser observadas vesículas em processo de brotamento. Está relacionado aos processos de secreção, incluindo a secreção da primeira parede que separa duas células vegetais em divisão.

 

Ribossomos

Estruturas constituídas de RNA e proteínas; podem estar livres no hialoplasma ou presos entre si por uma fita de RNA (polissomos) e, nesse caso, juntam os aminoácidos do citoplasma para formar cadeias de proteínas.

Retículo endoplasmático

Constituído de um sistema de duplas membranas lipoproteícas. O retículo endoplasmático liso, é constituído por duas membranas e o retículo endoplasmático rugoso  possui ribossomos aderidos do lado externo aderidos ao lado externo. O retículo liso facilita reações enzimáticas, já que as enzimas se aderem à sua membrana, sintetiza lipídios (triglicerídeos, fosfolipídios e esteróides), regula a pressão osmótica (armazenando substâncias em sua cavidade), atua no transporte de substâncias (comunicando-se com a carioteca e com a membrana celular). o retículo rugoso além de desempenhar todas as funções do retículo liso ele ainda sintetiza proteínas, devido a presença de ribossomos.

 

Mitocôndrias

Organelas constituídas de duas membranas; a interna sofre invaginações, formando cristas mitocondriais  que aumentam a superfície de absorção de substâncias existentes na matriz mitocondrial. O papel da mitocôndria é a liberação de energia  para o trabalho celular.

 

 

Peroxisomos

Estruturas com membrana bi-lipídica - contêm enzimas que auxiliam no metabolismo lipídico; participa do processo de fotorespiração, efetuando a oxidação do glicerato em glicolato, que é transaminado em glicina.

 

Substâncias ergásticas

Produtos do metabolismo celular. Podem ser material de reserva ou produtos descartados pelo metabolismo da célula. Encontradas na parede celular e nos vacúolos, além de outros componentes protoplasmáticos. As mais conhecidas são: amido, celulose, corpos de proteína, lipídios, cristais de oxalato de cálcio (drusas, ráfides, etc.), cristais de carbonato de cálcio (cistólitos) e de sílica (estruturas retangulares, cônicas, etc.).

Também são esgásticas as substâncias fenólicas, resinas, gomas, borracha e alcalóides. Muitas vezes as células que contêm essas substâncias são diferentes morfo e fisiologicamente das demais, sendo denominadas idioblastos.