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Citología vegetal

Capítulo 2

Citología Antes del Siglo XVII no se conocían las células

¿Por qué? Tamaño pequeño (1-300 um)

1 um = 0.001 mm

Aparición del microscopio fue fundamental

Citología Siglo XVII - Estudio de la célula, su estructura,

función e importancia

Antonie van Leeuwenhoek

Citología Siglo XVII - Estudio de la célula, su estructura,

función e importancia

Anton van Leeuwenhoek

“Descubrimiento” de la célula

Robert Hook

Citología

Teoría celular

Mathias Schleiden

Theodor Schwann

•Los animales también están constituidos

por células – 1839

•Todas las partes de los vegetales están

compuestos por células - 1838

Teoría celular

Rudolf Virchow

•Todas las células provienen de la división

de otras células -1855

Teoría celular

•Todos los organismos están compuestos de una o máscélulas

•La célula es la unidad básica en la estructura de todoorganismo

•Todas las células provienen de células preexistentes

Tamaño de las células

Procariota: 1 a 10 micras

Eucariota: 5 a 300 micras➢ Vegetal: 20 a 300 micras

➢ Animal: 1 a 50 micras*

Tamaño de las células

1-100 um

Debido a la difusión (proceso lento), las

células no pueden ser grandes.

La distancia entre el centro de la célula y

la membrana debe ser lo más corta

posible

A- Presencia de una membrana plasmática

- aísla el contenido celular del entorno externo

- regula el flujo de materiales hacia afuera y hacia adentro de la

célula

- permite la interacción con otras células

B- Utilizan el ADN como plano de la herencia

- el ADN da las instrucciones para hacer todas las partes de la

célula y producir nuevas células

C- Contienen citoplasma

- es todo el material que está dentro de la membrana plasmática

pero fuera del núcleo

- contiene agua, sales, moléculas orgánicas

- es donde ocurren las reacciones bioquímicas

Características generales de las células

- Célula procariota: el material genético, circular, está

disperso en el citoplasma

- Célula eucariota: el material genético, lineal, está

contenido en un núcleo encerrado por una membrana

Tipos de células

- son muy pequeñas

- carecen de núcleo y organelos

- casi todas tienen pared celular

- algunas se impulsan por flagelos

- algunas tienen cápsulas o capas de

mucílago para pegarse a sus

huéspedes y evitar el ataque del

sistema inmunológico

Características de la célula procariota

-el citoplasma tiene un aspecto

relativamente homogéneo

- tienen una sola cadena de ADN,

enrollada y unida a la membrana

plasmática, se encuentra en una

región llamada nucleoide

- utilizan membranas para organizar

moléculas encargadas de

algunas reacciones bioquímicas

- el citoplasma contiene ribosomas,

ARN, gránulos de alimento

Características de la célula procariota

- son más grandes que las procariotas

- contienen organelas: estructuras encerradas por

membranas y que realizan funciones específicas en las

células

- tienen un citoesqueleto que da forma y organización al

citoplasma

Características de la célula eucariota

Diferencias entre una célula vegetal y animal

Característica Célula vegetal Célula animal

Presencia de pared celular sí no

Presencia de plastidios sí no

Presencia de una vacuola central sí no

Presencia de centriolos no sí

La Célula Vegetal

Componentes de la CÉLULA VEGETAL

PARED CELULAR Pared primaria

Pared secundaria

Lamela media

Plasmodesmata

CITOPLASMA Membrana plasmática

Citosol

Organelas

.Mitocondria

.Plastidios

.Vacuola

.Retículo endoplasmático

.Aparato de Golgi

Citoesqueleto

Ribosomas

Cuerpos de aceite

PROTOPLASTO

NÚCLEO Membrana nuclear

Nucleoplasma

ADN (cromatina)

Nucleolo

Componentes de la CÉLULA VEGETAL

La célula vegetal es un sistema de membranas

No es exclusivo, también está presente en otros organismos

eucarióticos.

(compartamentalización y regular paso de sustancias)

Composición: 60% proteínas – 40% lípidos

Componentes de las membranas celulares

Funciones de la membrana plasmática

1. Interviene en el transporte de sustancias hacia elprotoplasto y desde el protoplasto

2. Coordina la síntesis y ensamblaje de lasmicrofibrillas de la pared celular (celulosa)

3. Traducción de señales hormonales y ambientalesinvolucradas en el control del crecimiento ydiferenciación celular

EL NÚCLEO

Almacena la información

genética ADN.

Controla las actividades

de la célula (producción

de ARNs y proteínas).

Rodeado de una doble

membrana.

EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Continuidad de la

membrana nuclear

Rodeado de una doble

membrana.

Involucrado en la

síntesis de proteínas

Formados en el

citoplasma

Dirigen la síntesis de

proteínas según

instrucciones del ARN

mensajero

Ribosomas

DICTIOSOMA

Rodeado de una doble

membrana.

Modifica sustancias

sintetizadas en el RE.

Secreción celular.

Formación de la

membrana plasmática.

MITOCONDRIA

Rodeado de una doble

membrana.

ADN circular

Ribosomas

Sitio de la respiración celular

(Energía en forma de ATP a

partir de compuestos

orgánicos).

LA VACUOLA

Sólo está presente en las

células de plantas*

Rodeada de una membrana

simple (tonoplasto)

Cumple múltiples funciones

La VACUOLA regula el estado hídrico

Hasta

90% del

espacio

celular

La VACUOLA interviene en el crecimiento celular.

Muchas semillas contienen almidón y

proteínas almacenadas en la Vacuola

La VACUOLA es un sitio de almacenamiento de nutrientes

La VACUOLA almacena pigmentos acuosolubles

(antocianinas y betalainas) e iones como Ca+ y K+

La VACUOLA es también un reservorio de desechos

celulares y es un sitio de reciclaje de organelas !!!!

Los PLASTIDIOS

No existen en animales, hongos u organismos procariotas

Síntesis (aminoácidos) y almacenamiento

Su función cambia conforme cambian los órganos a los que

pertenecen

Poseen ribosomas y ADN circular

Rodeados de una doble membrana

Tipos generales de PLASTIDIOS

1. Protoplastidios: Los primeros en desarrollarse y

originan a los demás.

2. Cloroplastos – realizan la fotosíntesis

3. Cromoplastos – pigmentos coloreados lipídicos

4. Leucoplastos – plastidios sin color

▪ Amiloplastos – almacenan almidón, sin color

▪ Elaioplastos – sintetizan y almacenan lípidos

Formación de los Plastidios

Cloroplasto: un plastidio de gran

importancia

Los PLASTIDIOS más importantes en las

plantas son los de color verde o Cloroplastos

FOTOSÍNTESIS: energía lumínica → energía química

TRES MEMBRANAS -- Externa: muy permeables. - Interna: menos permeable.- Membrana tilacoidal forma sacos aplanados.

Capta la energía solar (fotosistemas + clorofila)Grana: grupos de tilacoides

ESTROMA - espacio con ribosomas, ADN circular, ARN, gránulos de almidón y gotas de lípidos

Cloroplastos

Los CROMOPLASTOS de varios frutos y flores contienen

pigmentos amarillos, rojos y naranja (Carotenoides)

Amiloplastos almacenan almidón

Las Papas Verdes

Plastidios que cambian de función

Solanina – alteraciones gastrointestinales y neurológicas

AMILOPLASTOS A CLOROPLASTOS

Citoesqueleto

Formado por:

• Microtúbulos

• Microfilamentos

• Filamentos intermedios

Proteínas motoras

Función: estructura y

movimiento celular

La Pared Celular

La pared celular es formada

en la parte externa de la

célula.

Le proporciona cierta

rigidez.

Protege el protoplasma.

Mantiene la forma de la

célula madura

Relaciones con otras

células

La CELULOSA es el componente más importante de la pared celular. Es un polímero formado por subunidades de glucosa.

Las unidades de glucosa se une en cadenas lineales desde 2000 a más de 25000.

Las cadenas se unen lateralmente formando microfibrillas.

Las microfibrillas de celulosa son unidas por moléculas

de HEMICELULOSAS y PECTINAS, con la ayuda de

Glicoproteínas. El conjunto de estas moléculas

conforman una “malla” (Macrofibrilla).

Hemicelulosa: Fructosa, Xilosa, Glucosa, Arabinosa, Galactosa y

Manosa. Se producen en los dictiosomas.

Pectinas: Formadas por monosacáridos como Arabinosa y Ácido

Galacturónico. Son polímeros ácidos o neutros y pueden impregnarse

de calcio y magnesio. Forman un gel. Conforman la “lamela media”

Glicoproteínas: proteínas estructurales

Macrofibrilla

Composición química de la

pared celular primaria

Celulosa 20 a 30% de la pared primaria

Hemicelulosas 15 a 25 %

Pectinas 30%

Proteínas 5 a 10 %

LÁMINA MEDIA: une las paredes de células contiguas

Está constituida por PECTINAS.

LÁMINA MEDIA: une las paredes de células contiguas

Está constituida por PECTINAS.

PARED SECUNDARIA

•Brinda rigidez y resistencia

al tejido.

•Es más gruesa que la pared

primaria.

•Posee lignina

COMPONENTES DE LA PARED SECUNDARIA EN PLANTAS

COMPONENTES DE LA PARED SECUNDARIA EN PLANTAS

Celulosa 40 a 70% de la pared secundaria

Lignina 15 a 35%

Hemicelulosas

Pectinas

ProteínasDisminuyen su contribución

Celulosa

Uno de los polisacáridos más abundantes en la

naturaleza.

Molécula compleja, difícil de procesar.

Hongos, bacterias y algunos protistas son capaces

de hidrolizar la celulosa.

Celulasas

Bacterias anaeróbicas

(Ruminococcus, Fibrobacter)

Celulosa: materia prima para la elaboración de papel

Celulosa: materia prima para la elaboración de biocombustible

Comunicación celular

CAMPOS PRIMARIOS DE PUNTUACIONES

Regiones determinadas de la pared celular que son

más delgadas

CAMPOS PRIMARIOS DE PUNTUACIONES

PLASMODESMOS

Canales citoplasmáticos que atraviesan la pared

celular de células contiguas.

Comunicación vía Apoplasto: comunicación a

través de los espacios extra membrana, incluye

la lámina media.

Comunicación vía Simplasto: comunicación a

través de plasmosdesmos de los citoplasmas de

todas las células.

Células vegetales

20 a 300 micras.

La presencia o no de pared secundaria depende

de su función.

A la madurez, algunas células vegetales pueden

cumplir su función aunque estén muertas.