CLULA VEGETAL

A CLULA VEGETAL

clulas: unidades estruturais e funcionais queconstituem os organismos vivos

Estrutura:

Parede celular

Membrana plasmtica

Citoplasma

Ncleo

Clula eucaritica vegetal

Figura - Esquema de uma clula vegetal secionada longitudinalmente.Fonte: modificado de Durand e Favard, 1972.

Parede Celular

Externa membrana plasmtica

Confere forma e resistncia clula

Constituio qumica e espessura varivel

Composio qumica da parede

Celulose polissacardeo contendo unidades de glicose -Microfibrila

Hemicelulose

Pectinas

Figura - Esquema da composio da parede celular. A estrutura fundamental da paredecelular representada por microfibrilas de celulose, a qual interpenetrada por uma matrizcontendo polissacardeos no-celulsicos: hemiceluloses e pectinas.Fonte: modificado de Fosket, 1994.

Parede Celular

Composio qumica da parede

Lignina confere rigidez parede celular; funco mecnica oude sustentao; proteo

Cutina, Suberina e Ceras: substncias lipdicas - tornam a parede impermevel gua

PAREDE CELULAR

ESTRUTURA:

Lamela mdia: ocorre entre as paredes primrias dasclulas, constituda basicamente por substncias pcticas

Parede primria: Parede primria:

celulose, hemicelulose e substncias pcticas

Campos primrios de pontoao --- plasmodesmos(filamentos citoplasmticos)

ESTRUTURA DA PAREDE

Parede secundria:Depositada na superfcie interna da parede primriaComposta por celuloseCamadas:Externa (SE)Mdia (SM)Interna (SI)

Figura - Esquema da estrutura daparede celular. As paredes primriae secundria so constitudas pormacrofibrilas (observadas aomicroscpio de luz), que por sua vezso formadas por microfibrilas(observadas ao microscpioeletrnico). As microfibrilas socompostas de molculas decelulose, que em determinadospontos mostram um arranjoorganizado (estrutura micelar), oque lhes confere propriedadecristalina.Fonte: modificado de Raven et al.,1999.

Fonte: modificado de Raven et al., 1999. Figura - Esquema do arranjo das microfibrilas na parede celular. A - Paredeprimria. B - Paredes primria e secundria. Na parede primria, as microfibrilas de celulose mostram um arranjoentrelaado; na parede secundria, o arranjo das microfibrilas ordenado. As camadas da parede secundria sodesignadas respectivamente por S 1 , S 2 e S 3 , levando-se em considerao a orientao da deposio das microfibrilas,que varia nas diferentes camadas.

1999.

Diferentes tipos depontoaes podemser formados emconsequncia dadeposiodiferencial daparede secundriasobre a primria:

Fonte: A-D modificado de Burger-Richter, 1991 e Preston in Treiber, 1957. A'-D' modificado de Mauseth, 1995. Figura 2.16 - Esquema de alguns tipos de pontoao. A-D - Vistas frontal e em corte. A'-D' - Vista em corte. A, A' - Par de pontoao simples. B, B' - Par de pontoao areolada.C, C' - Par de pontoao areolada com toro. D, D' - Par de pontoao semi-areolada.

sobre a primria:Pontoao simplese areolada

Figura - Clulas com paredes em incio de lignificao, aqual ocorre a partir da lamela mediana (LM) (Escapo floralde lrio-amarelo - Hemerocallis flava , em corte transversal).

Figura - Detalhe das paredes primrias (PP) e lamela mediana (LM), em clulas adjacentes ( Eucalyptus urophylla x E. grandis ).

Figura - Escleredes com pontoaessimples. A - Pontoaes simples(setas), em vista lateral. Observa-se antida lamelao da parede e o canalda pontoao. B - Pontoaes simples(setas), em vista frontal (Folha deMiconia sp., em corte transversal).

Membrana plasmtica

Bicamada fosfolipdica com protenas

fosfolpdios: cabea (hidroflica); cauda (hidrofbica)

Fonte: modificado de Raven et al., 1999.Figura - Esquema da estrutura da membrana plasmtica. A camada bilipdicacontm protenas integrantes e perifricas e alguns carboidratos ligados sprotenas ou lipdios.

Membrana plasmtica

Funo:

Semipermevel e seletiva

Transporte de material atravs da membrana

Passivo: Passivo:

Difuso simples: entrada de gua, oxignio e dixido de carbono

Difuso facilitada: necessita da presena de protenascarreadoras, ou de canal facilitam a entrada de ons potssio, sdio e clcio na clula

Ativo:

Bombas de prtons: protenas de transporte - H+ATPase

Fonte: modificado de Raven et al., 1999.Figura - Esquema dos tipos de transporte que ocorrem na membrana plasmtica.

CITOPLASMA

Delimitado pela membrana plasmtica;

Matriz fluda onde se encontram o ncleo e as organelas

Funo do Citoplasma:

realizar reaes bioqumicas necessrias vida da clula;

facilitar a troca de substncias dentro da clula e entre clulasadjacentes;

acumular substncias do metabolismo primrio e secundrio da planta

Organelas citoplasmticas

Figura - Esquema de umaclula vegetal secionadalongitudinalmente. A paredecelular envolve a membranaplasmtica, a qual, por suavez, envolve o citoplasma, oncleo e demais organelas.ncleo e demais organelas.No citoplasma estopresentes o vacolo, osplastdios, as mitocndrias,os microcorpos, o complexode Golgi (corpos de Golgi oudictiossomos) e o retculoendoplasmtico, bem como ocitoesqueleto e osribossomos.

Fonte: modificado de Durand e Favard, 1972.

CITOPLASMA

PLASTDIOS OU PLASTOS:

So organelas que contm seu prprio genoma; Se autoduplicam

CLASSIFICAO: presena ou ausncia de pigmentos ou com otipo de substncia acumuladatipo de substncia acumulada

cloroplastos

cromoplastos

leucoplastos

CITOPLASMA

FORMAO DOS PLASTDIOS:

Proplastdio precursor detodos os plastdios ocorrem na oosfera e nostecidos meristemticostecidos meristemticos

Fonte: modificado de Raven et al., 1999.Figura - Esquema dos diferentes tipos de plastdio, sua formao einterconverso. Na presena de luz, o proplastdio transforma-se emcloroplasto; na ausncia desta, origina o estioplasto. O proplastdiopode dar origem ao amiloplasto e ao cromoplasto na presena ouausncia de luz. O cloroplasto pode se transformar em amiloplasto ecromoplasto e vice-versa. O amiloplasto transforma-se emcromoplasto, mas no ocorre o inverso.

CITOPLASMA

PLASTDIOS OU PLASTOS

CLOROPLASTOS:CLOROPLASTOS: contm pigmentos do grupo das clorofilas, carotenides

so encontrados em todas as partes verdes da planta, sendo maisnumerosos e diferenciados em folhas

Fonte: modificado de Curtis e Barnes, 1994.Figura 2.31 - Esquema de um cloroplasto secionado longitudinalmente; uma das metades foi eliminada. Oenvoltrio do cloroplasto constitudo por duas membranas de natureza lipoprotica: membrana externa emembrana interna. Apresenta uma matriz denominada estroma e um conjunto de membranas chamadasde tilacides, que podem se empilhar, constituindo os tilacides do grnulo ( granum ) ou percorrer oestroma - tilacides do estroma, interligando os grnulos ( grana ).

CITOPLASMA

PLASTDIOS OU PLASTOS

CROMOPLASTOS:

fotossinteticamenteinativos atrao de polinizadores atrao de polinizadores

- colorao em razes,frutos

- caroteno (amarelo oualaranjado)

- licopeno (vermelho)

Figura - Cromoplastos (seta) nasclulas epidrmicas do tomate (Solanum lycopersicum ) (Epidermedestacada).

CITOPLASMA

PLASTDIOS OU PLASTOS

LEUCOPLASTOS:

no contm pigmentos, armazenam substncias

Amiloplastos: Amiloplastos:

Proteinoplastos

Figura - Clulas do parnquima de reserva da batata inglesa ( Solanum tuberosum ) com amiloplastos. A - Amiloplasto no-corado (seta). B - Amiloplasto corado com o reagente de Lugol (seta) (Tubrculo em corte transversal).

Figura - Elemento de tubo crivado de Portulaca mucronata com proteinoplasto (*). 12.500 X.

CITOPLASMA

VACOLO

Estrutura e composio do vacolo:

tonoplasto membrana do vacolo

representa 80 90% do espao celular clulas diferenciadas

constitudo por gua constitudo por gua

substncias inorgnicas (ons de clcio, potssio, cloro, sdio,fosfato, etc)

substncias orgnicas (acares, protenas, pigmentos, alcalides,etc)

enzimas (nucleases, proteases, lipases, fosfatases, glicosidades,fosfolipases e sulfatases

Figura - Esquema de umaclula vegetal secionadalongitudinalmente. A paredecelular envolve a membranaplasmtica, a qual, por suaplasmtica, a qual, por suavez, envolve o citoplasma, oncleo e demais organelas.No citoplasma estopresentes o vacolo, osplastdios, as mitocndrias,os microcorpos, o complexode Golgi (corpos de Golgi oudictiossomos) e o retculoendoplasmtico, bem como ocitoesqueleto e osribossomos.

Fonte: modificado de Durand e Favard, 1972.

CITOPLASMA

VACOLO

Funo dos vacolos:

participa de processos metablicos celulares;

manuteno do pH da clula --- bombas H+ ATPase manuteno do pH da clula --- bombas H+ ATPase

armazenamento de ons, protenas e outros metablitos

depsito de produtos do metabolismo secundrio: antocianinas,alcalides

acumula incluses na forma de cristais , drusas, rfides

Figura - Clulas do endosperma comvacolos contendo gros de aleurona oureserva protica (seta) (Semente demamona - Ricinus communis , em cortelongitudinal).

Figura - Clulas epidrmicas comvacolo (*) contendo antocianina.(pigmento hidrossolvel )A - Clulatrgida. B - Clula plasmolisada(Folha de barco-de-moiss - Rhoeodiscolor , epiderme destacada).

Figura - Clula parenquimtica com vacolocontendo rfides (*). Os cristais soaciculares (Folha de comigo-ningum-pode -Diffenbachia sp., em corte transversal).

Figura - Clula parenquimtica comvacolo contendo drusa (Caule dePilea cardierei , em corte transversal).

CITOPLASMA

COMPLEXO DE GOLGI

dictiossomos ou corpos de golgi

4 a 8 cisternas empilhadas

regio formadora ou cis

regio de maturao ou trans membrana

Envolvido com a secreo - sntese de parede celular(polissacardios)

Figura - Esquema de umaclula vegetal secionadalongitudinalmente. A paredecelular envolve a membranaplasmtica, a qual, por suaplasmtica, a qual, por suavez, envolve o citoplasma, oncleo e demais organelas.No citoplasma estopresentes o vacolo, osplastdios, as mitocndrias,os microcorpos, o complexode Golgi (corpos de Golgi oudictiossomos) e o retculoendoplasmtico, bem como ocitoesqueleto e osribossomos.

Fonte: modificado de Durand e Favard, 1972.

Figura - A) Esquema do corpo deGolgi ou dictiossomo, secionadolongitudinalmente; uma dasmetades foi eliminada. B) Esquemado sistema de endomembranas. Ocorpo de Golgi composto pelascisternas da face de formao ( cis), da regio mediana ( medial ), daface de maturao ( trans ) e pelarede trans -Golgi. Novasmembranas so formadas pelasmembranas so formadas pelasvesculas de transio, que aslevam do retculo rugoso para aface de formao; as vesculastransportadoras conduzem assubstncias formadas na face dematurao at a rede trans -Golgi, eas vesculas secretoras derivadasda rede trans -Golgi migram paramembrana plasmtica.

Fonte: modificado de Raven et al., 1999.

CITOPLASMA

MITOCNDRIAS

contm seu prprio genoma e se autoduplicam

Possuem envoltrio formado por duas membranas lipoproticasque delimitam a matriz mitocondrial:

-membrana externa: permevel a uma srie de ons e contmprotenas especializadas, chamadas de porinas, que permitem aprotenas especializadas, chamadas de porinas, que permitem apassagem livre de vrias molculas;

-membrana interna: forma projees voltadas para a matriz,denominadas cristas, que se apresentam como dobramentos outbulos que ampliam a superfcie dessa membrana.

- matriz contm gua, ons, fosfatos, enzimas, RNA, DNA e ribossomos

Tm papel importante na respirao celular

Fonte: modificado de Curtis e Barnes, 1994.

Figura - Esquema da mitocndria secionadatransversalmente; uma das metades foi eliminada.Apresenta dois envoltrios de natureza lipoprotica:membrana externa e membrana interna. Esta ltima formaas cristas, onde se alojam os complexos ATPsintases. Amatriz est contida pela membrana interna.

Figura - Mitocndrias (Mi) do tricoma secretor deBoerhavia diffusa .

CITOPLASMARIBOSSOMOS

presentes no citoplasma celular, podendo ou no estar associadosao retculo endoplasmtico

so encontrados em plastdios e mitocndrias

compem-se de proteina e RNA ribossmico (RNAr)

cada ribossomo formado por duas subunidades produzidas noncleo, que se unem no citoplasma

responsvel pela sntese protica

Em clulas que apresentam atividade metablica elevada, osribossomos formam agrupamentos denominados polissomos oupolirribossomos

Figura - Detalhe dos ribossomos (*) do retculo endoplasmtico rugoso de eucalipto( Eucalyptus urophylla x E. grandis ).

CITOPLASMA

RETCULO ENDOPLASMTICO

incluso no citoplasma, prximo membrana plasmtica, permeandotoda a clula, e tambm junto ao ncleo

constitudo por membrana lipoprotica, que se dobra formandocisternas ou tbulos

RER retculo endoplasmtico rugoso - cisternas RER retculo endoplasmtico rugoso - cisternas

REL retculo endoplasmtico liso - tbulos

funciona como sistema de comunicao na clula, possibilitando adistribuio de substncias

RER tem papel importante na sntese protica

REL sntese lipdica

Figura - Esquema de umaclula vegetal secionadalongitudinalmente. A paredecelular envolve a membranaplasmtica, a qual, por suaplasmtica, a qual, por suavez, envolve o citoplasma, oncleo e demais organelas.No citoplasma estopresentes o vacolo, osplastdios, as mitocndrias,os microcorpos, o complexode Golgi (corpos de Golgi oudictiossomos) e o retculoendoplasmtico, bem como ocitoesqueleto e osribossomos.

Fonte: modificado de Durand e Favard, 1972.

CITOPLASMAMICROCORPOS

tm formato esfrico

constitudo por uma membrana lipoprotica

tipos : peroxissomos e glioxissomos

peroxissomos: esto presentes nas folhas e atuam na fotorrespirao(processo que consome oxignio e libera dixido de carbono)(processo que consome oxignio e libera dixido de carbono)

- A partir do glicolato - h formao de oxignio e H2O2- catalase degrada o perxido de hidrognio --- oxignio e agua e impede a

intoxicao da clula

glioxissomos:encontrados em sementes oleaginosasconvertem triglicerdios em carboidratos (glicose) ------ carboidrato fornece

energia para germinao da semente.

CITOPLASMACITOESQUELETO Rede protica distribuda naclula

Tipos: microtbulos, efilamentos de actina

Microtbulos: Microtbulos: atuam no crescimento ediferenciao celular

controlam o alinhamento dasmicrofibrilas de celulose

Fonte: modificado de Mauseth, 1995.Figura - Esquema da estrutura do microtbulo. Omicrotbulo apresenta-se como um tbulo oco,formado da unio das protenas globulares: a-tubulina e b-tubulina. Esse arranjo resulta em 13protofilamentos.

CITOPLASMACITOESQUELETO

Filamentos de actina: so responsveis pelomovimento de organelascitoplasmticas

Fonte: modificado de Alberts et al., 1994.Figura - Estrutura do microfilamento. O microfilamento formado porduas cadeias lineares da protena actina, que se enrolamhelicoidalmente.

Fonte: modificado de Raven et al., 1999.Figura - Disposio dos microfilamentosdurante o movimento de organelas na correntecitoplasmtica..

Figura - Clulas do ploestaminal de trapoeraba( Tradescantia zebrina ), ondese observam os cordescitoplasmticos (setas), quese formam durante a ciclose.

NCLEO encontra-se imerso no citoplasma

contm a maior parte da informao gentica da cluladesempenhando papel fundamental na organizao destaFuno do ncleo:-Controla todas as atividades da clula, pois determina quaisprotenas devem ser produzidas e quando isso deve acontecer,regulando assim todo o metabolismo celular

- responsvel pela formao de todos os ribossomos da clula, exceo dos presentes nos plastdios e mitocndrias- no ncleo est contido o genoma nuclear, que responsvel pelamaior parte da informao gentica da clula.

NCLEO

Estrutura do ncleo: envoltrio nuclear: apresenta poros que permitem o intercmbiode substncias entre o ncleo e o citoplasma nucleoplasma: lquido claro, onde esto mergulhados osfilamentos de cromatina e os nuclolosfilamentos de cromatina e os nuclolos cromatina: conjunto de cromossomos que aparecem comogranulaes. constituda principalmente por DNA e protenas Nuclolos: so corpsculos formados de RNA, DNA e protenas

Fonte: modificado de Alberts et al., 1994.

Figura - Esquema do ncleo. O envoltrio nuclear constitudo por duas membranas com poros. Oenvoltrio externo contnuo com o retculoendoplasmtico; junto membrana interna localiza-sea lmina nuclear. No interior do ncleo est onucleoplasma que contm o nuclolo, com numerososribossomos.

Figura - Envoltrio nuclear com poros ( ),em vista frontal (Eucalipto ).