19/03/2012 CÉLULA VEGETAL ESTRUTURA E FUNÇÃO. Introdução. Organismo Vegetal: - órgão tecidos- conjunto de células

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE EDUCAÇÃO E SAÚDE CURSO DE BACHARELADO EM FARMÁCIA

Profª Júlia Beatriz Pereira de Souza, DSc Disciplina: Farmacobotânica

Cuité-PB

CÉLULA VEGETAL

ESTRUTURA E FUNÇÃO

• Organismo Vegetal:

- órgão – tecidos- conjunto de células

• Órgãos vegetativos: raiz, caule folhas

sobrevivência do indivíduo

• Órgãos reprodutivos: flores e frutos

perpetuação da espécie

Célula Vegetal Estrutura e Função

Introdução

• Célula: Unidade constitutiva dos seres vivos.

•As células originam-se de outras células;

•Contêm a informação genética dos organismos que lhes originaram e esta é passada para as células filhas.

Teoria Celular

•Todos os organismos são constituídos por uma ou mais células; •As reações químicas de um organismo vivo ocorrem dentro das células;

As células formam os tecidos, estes formarão os órgãos

e o conjunto de órgãos forma o corpo do vegetal;

Os tecidos vegetais podem ser classificados em simples

(ex. parênquima, colênquima), ou complexos (ex. epiderme,

xilema).

Os sistemas de tecidos existentes são:

- dérmico (epiderme e periderme),

- vascular (xilema e floema) e

-fundamental

(parênquima,

colênquima

e

esclerênquima).

Teoria Celular

Diferenças entre célula animal e célula vegetal: Diferenças entre célula animal e célula vegetal:

plastídeos, parede celular e vacúolo.

Teoria Celular

Célula Procariótica Eucariótica

Envoltório Nuclear Ausente Presente

Nº de Cromossomos 1 Mais de 1

Configuração Cromossômica Circular Linear

Organelas Sem com

Citoesqueleto sem com

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•Componentes Protoplasmáticos: citoplasma, núcleo, plastídios, mitocôndrias...

•Componentes não Protoplasmáticos: vacúolos e diversas substâncias: cristais, gotas de óleos, grão de amido...

Componentes da Célula Vegetal

Parede celular e protoplasto (protoplasma)

•PAREDE CELULAR: •Primaria e/ou secundaria •PROTOPLASTO :

•conteúdo da célula

• Parede celular (parede primária, parede secundária, lamela média, plasmodesmos, pontuações simples)

• Protoplasma: Membrana plasmática (plasmalema), núcleo, vacúolo, citoplasma (organelas e citosol)

• Mitocôndrias, Microcorpúsculos, Retículo endoplasmático liso e rugoso, ribossomos, Complexo de Golgi, microtúbulos, microfilamentos.

• Plastídios: leucoplastos, cromoplastos, cloroplastos, amiloplastos, proteinoplastos, elaioplastos (lípidios), etioplastos, etc. • Substâncias ergásticas

Estrutura da Célula Vegetal

•Características e função: •Sistema não vivo; •Permeável

•Função crítica no transporte de sustâncias (transporte apoplástico).

•Rigidez

•Limita o tamanho do protoplasto •Impede a ruptura da membrana plasmática; •Determina o tamanho e a forma da célula; •Apresenta enzimas;

•Tem mecanismos de defesa contra patógenos: fitoalexinas, lignina e oligossacarinas;

•As células podem apresentar uma parede celular primária ou, além da primária, uma parede celular secundária.

Parede Celular

• Composição:

• Celulose:

principal componente, composto por

moléculas lineares de glicose, que formam as

microfibrilas de celulose.

• Hemiceluloses:

xiloglucanas (nas dicotiledôneas) e

xilanas (nas monocotiledôneas)

• Responsáveis pela expansão celular;

• Pectinas:

moléculas hidrofílicas.

• Propriedades plásticas ou de flexibilidade da

parede celular;

Parede Celular

• Composição:

• Glicoproteínas:

proteínas estruturais

• Lignina:

hidrofóbica.

• Resistência e rigidez da parede celular;

• Função mecânica ou de sustentação;

Parede Celular

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Parede Celular

• Cutina, suberina e ceras:

•Substâncias graxas - função de redução da perda de água pela planta.

•Presentes na parede das células que formam os tecidos externos protetores, a epiderme (cutina) e a periderme (suberina).

Suberina

Parede Celular

• Lamela média:

•Composta por pectina. •Formada durante a divisão celular, quando se forma a placa celular no equador do fuso;

Porção da parede celular entre duas células

•É a união entre as paredes celulares primárias de duas células adjacentes, chamada de substância cimentante.

Parede Celular

• Parede celular primária:

•É a primeira camada de parede celular formada;

•Está composta principalmente de celulose,celulose, hemicelulosehemicelulose,, sustâncias

sustâncias pécticas,pécticas, águaágua ee proteínasproteínas..

•Sua deposição acontece antes e durante o crescimento celular; •Ocorrência: nas células em divisão ativa e nas células maduras envolvidas em processos metabólicos.

•Sua presença indica protoplasto ativo;

•Quando não há espessamento uniforme na parede formam-se

campos de pontoações primários.

Parede Celular

• Parede celular secundária:

• Deposita-se depois que a célula parou de crescer e não deposita mais a parede primária;

• É interna a parede primária existente;

• São muito mais grossas que as primárias e consistem de 41-45% celulose

celulose, 30% de hemiceluloseshemiceluloses, 22-28%ligninalignina, a qual é um material altamente resistente a deformação e decomposição; • Forma-se uma parede celular rígida;

Parede Celular

• Parede celular secundária:

•Composta por três camadas (S1, S2, S3) com muita deposição de lignina, o que confere à célula grande resistência.

Parede Celular

•Deposita-se nas células especializadas na sustentação e naquelas envolvidas no transporte de água. O protoplasto das células morre; •As falhas na parede

secundária formam as

pontoações, que podem ser

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Estrutura detalhada da Parede Celular

••

Parede

Parede Celular

Celular Primária

Primária

: Células em divisão ativa;

••

Parede

Parede Celulaar

Celulaar Secundária

Secundária::

Células com função de sustentação de transporte

••

Lamela

Lamela Média

Média

: Região de união das paredes primárias de células adjacentes (substânicias pécticas)

Parede Celular

Parede primária (foto MEB) Parede secundária (foto MEB)

Estrutura detalhada da Parede Celular

Parede Celular

Comunicações Intercelulares

••

Campos

Campos de

de Pontoação

Pontoação Primária

Primária

:

área mais delgada da parede celular primária, através do qual passam os plasmodesmos;

••

Pontoações

: cavidade reeentrante da parede celular e onde a parede secundária não se deposita;

••

Par

Par de

de Pontoações

Pontoações

: duas pontoações opostas + membrana da pontoação (lamela média e as duas paredes primárias)

Plasmodesmos na parede celulósica

••Plasmodesmos

Plasmodesmos::

filamento citoplasmático que atravessa um poro da parede celular e une, em geral, os protoplastos de células adjacentes

•Canais, que formam um sistema de comunicação entre as células (entre seus protoplastos);

•Permitem o transporte de substâncias entre as células.

Plasmodesmos

•Atuam como canais no transporte via simplasto e permitem a entrada de moléculas de diferentes tamanhos (Açúcares, aminoácidos, nucleotídeos).

•As paredes primarias tem áreas com pontuações, as quais tem uma alta densidade de plasmodesmos, que se formam ao finalizar a mitose, nos sítios da placa celular.

•Os plasmodesmos representam canais recobertos por extensões da membrana plasmática.

• São estruturas de transporte de macromoléculas.

• Uma célula pode ter entre 1.000 a 10.000 plasmodesmos.

Membrana Plasmática

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• Regula o fluxo de sustâncias dissolvidas dentro e fora

da célula;

• Bicamada lipídica com uma parte hidrofílica e outra

lipofílica;

• Barreira com permeabilidade seletiva;

• Funções:

• Intermediária no transporte de substâncias

• Coordena síntese e montagem da celulose na parede celular, • Recebe e transmite sinais hormonais e do ambiente

envolvidos no crescimento celular.

Membrana Plasmática

Núcleo

• Tamanho varia, nas células meristemáticas pode ocupar

até 2/3 do tamanho da célula;

• Constituição: membrana dupla (envelope nuclear);

cromatina; nucléolo; nucleoplasma;

• Função: controlar o desenvolvimento celular, armazenar

a informação genética da célula;

• Presente em todas as células vivas, exceto nos tubos

condutores de seiva elaborada do floema (os elementos

de Tubo Crivado).

Núcleo

Vacúolo

• A membrana é mais delgada que o plasmalema;

• Tem uma membrana dupla (tonoplasto) que é uma

unidade de membrana e o suco vacuolar;

• Quantidade: depende da idade da célula;

• Função:

digestiva,

estocar

substâncias,

remover

metabólitos tóxicos, dar rigidez ao tecido, é o grande

responsável pelo aumento do tamanho da célula;

• Transporta solutos dentro e fora do vacúolo, e

controla o potencial hídrico da célula (turgor celular), o

qual é muito importante nas células guarda dos

estomatos.

Vacúolo

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Citoplasma: Organelas e Citosol

• Tem uma forma oval (reniforme) e uma estrutura interna complexa.

– Membrana dupla, a interna apresenta invaginações, que são as cristas mitocondriais;

• Se originam por fusão (herança materna). Não forma parte do sistema de endomembranas da célula.

Mitocôncrias

•Possuem DNA próprio

•Sintetizam parte de suas proteínas, que por sua vez dependem de proteínas originadas baixo controle nuclear.

•Função: casas de força da célula, elas convertem moléculas orgânicas em energia, na forma de ATP;

•A quantidade de mitocôndrias por célula depende da demanda por ATP!

• A diferem quanto a enzima que sintetizam:

• Glioxissomos -

sintetizam enzimas que transformam

lipídios em sacarose

• Peroxissomos -

sintetizam enzimas que atuam na

fotossíntese.

Microcorpúsculos

• Apresentam

membrana

simples e estão espalhados

na célula;

•Possui um sistema de membranas duplas que delimitam espaços; •Sua composição é lipoprotéica;

•Formam um sistema de comunicação dentro da célula, permitindo o transporte de substâncias (proteínas, lipídios).

Retículo Endoplasmático

• Liso:

•Formato tubular; •Sem ribossomos; •Síntese e metabolismo de lipídeos;

• Rugoso:

•

Apresenta ribossomos na superfície; •Síntese protéica;

• Morfologia - permite o funcionamento como um sistema de transporte intercelular de açúcar, aminoácidos e ATP aos sítios de uso ou armazenamento.

• Extensa área superficial permite a distribuição enzimas.

Retículo Endoplasmático

•Associação com ribossomos - envolvimento na síntese de proteínas. •Outra função do RE é a construção da membrana plasmática e da parede celular.

• São organelas responsáveis pela síntese de proteínas;

• Podem existir individualmente, ou associados entre si (polirribossomos ou polissomos), as quais estão unidas por uma cadeia de RNA mensageiro.

• São partículas quase esféricas com igual quantidade de proteína e RNA;

Ribossomos

• São formados por duas subunidades: uma grande e uma pequena;

•As subunidades produzidas no nucléolo, e liberados no citoplasma, onde são reunidas e formam um ribossomo;

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Ribossomos

•Podem estar livres no citoplasma ou unidos ao retículo endoplasmático rugoso;

• Aparecem em grande quantidade nas células em grande atividade. •Também existem dentro das mitocôndrias e cloroplastos, já que estes sintetizam suas próprias proteínas

Complexo de Golgi

• Formado por vários sáculos membranosos, discóides, chamados cisternas.

• Se subdivide em três compartimentos (cis, médio e trans) consistentes em um ou mais cisternas

• Função: receber produtos elaborados, armazená-los, modificados e transportados ao exterior da célula ou para outros lugares das membranas.

• Tipo de produtos que recebem ou transportam depende do tipo de célula.

• Ex. Em algumas células os produtos podem ser compostos da parede celular, em outras podem ser proteínas, etc.

Complexo de Golgi

• Rede de filamentos protéicos

• Formado por microtúbulos, microfilamentos de actina e filamentos intermediários.

• Intervem no movimento celular; mobilização das vesículas de transporte, organelas, processos de motilidade e morfogênese.

Citoesqueleto

•O citoesqueleto produz a ciclose (movimento do citoplasma) e está vinculado com outros processos como divisão celular, crescimento e diferenciação

•Contribuem na forma da célula, e intervem no processo de divisão celular.

• Os filamentos intermediários:

compostos por

proteínas fibrosas;

• Elementos relativamente estáticos que suportam tensões, a diferencia dos microfilamentos e microtúbulos

• Podem organizar-se e desarmar-se rapidamente.

Citoesqueleto

Microtúbulos:

•Proteína: tubulina;

•São estruturas cilíndricas alongadas;

•Função: orientação da síntese da celulose e deposição orientada na parede celular. São responsáveis pela forma da célula.

Microfilamentos:

•Proteína: actina;

•Função: controlar a corrente citoplasmática (os movimentos de ciclose).

Citoesqueleto

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Plastídios ou Plastos

•Membrana dupla •Internamente - estroma (matriz) •Sistema de membranas, os tilacóides •grau de desenvolvimento variável

•DNA próprio e proteínas •Divisão por fissão

• Tipos: forma, tamanho e função distintos.

• Função: fotossíntese, armazenamento de substâncias

• Existem dois tipos de plastídios com pigmentos: os cloroplastos e os cromoplastos.

Plastídios ou Plastos

Os cloroplastos:

•Sistema de membranas chamado tilacóide associados formando grana no interior do estroma, o líquido interno o cloroplasto.

• Cromoplastos

•Síntese e acumulo de pigmentos - oscarotenóides. •Localização: flores, frutos, algumas raízes. •Função: atrair insetos; são corantes naturais.

•Surgem de proplastídios (cenoura) ou de cloroplastos (amadurecimento de frutos, folhas no inverno).

Plastídios ou Plastos

• Classificação:

• Pigmentados cloroplastos (clorofila

e caroteno)

cromoplastos (caroteno)

• Não pigmentados (leucoplastos)

amiloplastos (amido)

elaioplastos (óleos)

proteoplastos (proteínas)

Plastídios ou Plastos

• Proplastídio:

• Precursor dos plastídios;

• Localização: nas células meristemáticas de raízes e

folhas;

• Características: são organelas muito pequenas, sem cor

ou verde claro, têm pouca membrana interna e não

• têm enzimas para fotossíntese.

• Na presença de luz transformam-se em cloroplastos.

Plastídios ou Plastos

Plastos

Protoplastos

Etioplastos

Leucoplastos

Cloroplastos

Cromoplastos

Proteinoplastos

Elaioplastos

Amiloplastos

Plastídios ou Plastos

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• Sem pigmento (leucoplastos)

•

São os plastídios menos diferenciados.

•Geralmente aparecem em órgãos de armazenamento.

• Amiloplastos

contém amido (batatinha)

• Elaioplastos

contém óleos (semente de girassol, soja)

• Proteoplastos

contém proteínas (mamona, soja)

Amiloplastos

Plastídios ou Plastos

• Do grego “

ergon

” = trabalho

• Produto do metabolismo celular, de reserva ou

armazenamento;

• Armazenadas no interior das células ou nos espaços

intercelulares.

•Acumulam na parede celular Vacúolos ou Plastídios.

• Funções:

•Atrativos para os seres humanos, animais e insetos -importantes na dispersão de sementes e na polinização. •Proteção da planta contra raios UV, insetos, fungos, vírus e bactérias - açãoação alelopáticaalelopática.

Substâncias Ergásticas

••

Ação

Ação Alelopática

Alelopática

• Interações planta x planta

• Competição – água, luz, nutrientes

• Mesma espécie – autotoxicidade ou autopatia

Substâncias Ergásticas

• Idioblasto:

é toda célula diferente das demais, seja

na forma, no conteúdo, no tamanho ou na função.

•Por exemplo, uma célula que contêm substâncias ergásticas é um idioblasto.

Substâncias Ergásticas

• Tipos de Substâncias Ergásticas:

•

Celulose: polímero mais abundante no reino vegetal,

encontrada na parede celular;

• Amido: formado por amilose e amilopectina que se depositam em torno do hilo.

•É a maior reserva dos vegetais;

• Cristais: são reserva de oxalato ou carbonato de cálcio; localizam-se no vacúolo; funcionam como mecanismo de defesa contra predadores;

•Aparecem na forma de drusas, ráfides, monocristais, cistólitos.

• Proteínas: presentes no vacúolo; amorfas ou cristalinas ou formando grãos de aleurona;

Substâncias Ergásticas

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•Tipos de Substâncias Ergásticas:

•

Gorduras / óleos:nos plastídios ou dispersos no citoplasma; •São a reserva de muitas sementes;

•Aparecem na forma de corpos sólidos (ceras, cutina ou suberina) ou gotículas;

• Antocianinas: pigmentos depositados no vacúolo; •Funcionam como defesa contra predadores; • Fenóis (taninos, fitoalexinas): formas de defesa. • Resinas, látex: cicatrização.

• Depósitos de sílica, mucilagem.

Substâncias Ergásticas

Cristais:

a) cristais de oxalato de cálcio

Substâncias Ergásticas

Drusas em aerênquima de Myriophyllum Cristal prismático em

Tumera

Substâncias Ergásticas

Rafideos em Eichhornia

Estiloide emEichhornia

Substâncias Ergásticas

Eichhornia crassipes •Proteínas: •Células de endosperma de mamona •Ricinus communis

Substâncias Ergásticas

•Graxas, óleos e ceras

• Taninos

•Idioblastos tânicos

Substâncias fenólicas

Substâncias Ergásticas

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•• HemiceluloseHemicelulose: parede celular: parede celular •• Amido: cloroplasto de sojaAmido: cloroplasto de soja