Academia de Profesores de Biología Celular CELULA VEGETAL María de Lourdes Yáñez López

CÉLULA VEGETAL TEMA II. Estructura, Origen y Evolución Celular 3 CÉLULA VEGETAL TEMA II. Estructura, Origen y Evolución Celular 3. Diversidad Celular C. Célula Vegetal

PROGRAMA Estructura de la célula vegetal. Concepto de célula vegetal. Características distintivas de la célula vegetal. Breve descripción de los cloroplastos. Otros plastidios. Origen de los plastidios. Diferentes tipos de células vegetales.

OBJETIVOS Aprender el concepto de célula vegetal. Distinguir a las células vegetales de las células animales. Conocer: Las características distintivas de la célula vegetal. Los diversos tipos de plastidios que conforman a la célula vegetal y sus funciones. Las funciones de la vacuola. Los diferentes tipos de células vegetales.

PM = Membrana Plasmática G = Aparato de Golgi LA CÉLULA VEGETAL N = núcleo V = Vacuola CH = Cloroplasto C = Cromoplasto CW= Pared celular PM = Membrana Plasmática G = Aparato de Golgi RER = Réticulo Endoplásmico Rugoso M = Mitocondria Figura tomada de Northington & Schneider (1996)

La Célula Vegetal Realmente no existe una célula vegetal típica debido a que hay una gran diversidad de células. Según la función que desempeñan en la planta sus características estructurales cambian. Lo que sí tienen en común es la presencia de Pared Celular, Vacuolas y Plastidios

Características Distintivas De La Célula Vegetal Pared Celular Cloroplastos y otros Plastidios Vacuola Sustancias Ergásticas

Cloroplastos Se encuentran en vegetales y algunos protistas. Tienen un sistema de membranas llamadas Tilacoides. Éstos se comunican entre sí para formar pilas de sacos Membranosos Llamadas Grana. Los Cloroplastos están incrustados en el Estroma. Las enzimas que controlan la Fotosíntesis se encuentran en los Tilacoides y el Estroma. (Ver sección sobre el Cloroplasto)

CLOROPLASTOS (Salisbury & Ross, 1992) S = Estroma; SG = Gránulo de almidón; SL= Lumen del estroma; G = Grana; CW = Pared celular

Otros Plastidios Estructuras especiales rodeadas por un sistema de membranas dobles. Se encuentran solamente en vegetales y algunos protistas. Contienen ADN y ribosomas, embebidos con las membranas en una matríz fluida llamada Estroma. Se autorreproducen, por lo que son independientes del sistema de endomembranas.

Orígen de los Plástidos Todos se originan a partir de Proplastidios, cuerpos pequeños situados en las plantas que crecen a la luz o en la sombra. Se dividen por fisión (de forma semejante a las mitocondrias y los Procariontes)

Tipos de Plastidios Leucoplastos (del Griego Leucos = Blanco Y Plastos = Formado) Los mejor conocidos son los Amiloplastos (contienen dos o más gránulos de almidón) Proteinoplastos (contienen proteínas de almacenamiento)

Cromoplastos Contienen diversos pigmentos: Rojo, Amarillo, Naranja Algunos autores consideran a los Cloroplastos como Cromoplastos también

Pared Celular Su composición es significativamente diferente de la pared celular de las células micóticas y de las Arqueobacterias (ver la sección sobre Pared Celular)

PARED CELULAR (Hall, et al., 1976) Estructura de la pared celular de Valonia ventricosa. Se muestra el orden creciente de acomodo de las microfibrillas de celulosa a medida que ésta crece. (12 X 1000) Las microfibrillas se vuelven más paralelas y cambian su orientación. La última fotografía (abajo a la derecha) muestra una pared celular madura.

Vacuola Funciones: Proporciona presión, mayores áreas superficiales y volumen Almacenamiento de alimentos (eg. proteínas en semillas) Almacenamiento de desechos Almacenamiento de Ácido Málico en plantas CAM Almacenamiento de varios iones (eg. Ca, Na, Fe). (Ver sección sobre Lisosomas y Vacuolas)

VACUOLA (Hall, et al., 1976) Vacuola (V) central de una célula en la que se enseñan los taninos (TA). Se pueden ver otras vacuolas pequeñas que están apunto de fusionarse con la vacuola central principal, las cuales también contienen taninos. Se alcanza a ver el retículo endoplásmico (ER).

Sustancias Ergásticas Inclusiones de materiales relativamente puros. Existen con frecuencia en plástidos y vacuolas (sólo en células vegetales, micóticas y algunas protistas)

Sustancias Ergásticas Cristales (oxalato de calcio) Taninos (sólo en células vegetales y algunos protistas) Grasas y aceites (en oleoplastos o glóbulos lipídicos) Gránulos de almidón (en Amiloplastos y Cloroplastos) Cuerpos protéicos

Tipos de Células Vegetales Células meristemáticas Generalmente consideradas como las células menos especializadas, aunque tienen la importante función de la división celular activa. Son, a menudo, pequeñas y de pared celular delgada, con un núcleo relativamente grande y sin vacuola central predominante (excepto las células meristemáticas del cámbium que producen el engrosamiento lateral de tallos y raíces) Las células del cambium tienden a ser alargadas, con una gran vacuola central. El crecimiento y diferenciación de las células meristemàticas producen todos los otros tipos de células que se encuentran en los tejidos vegetales.

CÉLULAS MERISTEMÁTICAS (Hall, et al., 1976)

Tipos de Células Vegetales Células Parenquimáticas Las más comúnes y pueden formar hasta el 80% del complemento total de la célula en muchos órganos vegetales “superiores”. Son a menudo grandes cuando maduran, relativamente no diferenciadas y constan de una pared celular delgada, citoplasma periférico y vacuola central.

CÉLULAS PARENQUIMÁTICAS (Hall, et al., 1976)

Células Parenquimáticas Se pueden adaptar para el almacenamiento de nutrientes. Contienen un gran número de gránulos de almidón o gotitas de lípidos. Pueden contener cloroplastos para cubrir la función fotosintética (como las células del parénquima en empalizada de la hoja). Son predominantes estas células en raíces, tallos, hojas y frutos.

Células Estructurales y de Conducción Las más importantes constituyen los tejidos del floema y elementos del tubo criboso y el xilema. En general son células con parédes celulares muy impregnadas de lignina y Sin Citoplasma. Suelen tener perforaciones que las comunican con las células contiguas y así llevan a cabo el transporte de sustancias por toda la planta

CÉLULAS ESTRUCTURALES Y DE CONDUCCIÓN (Hall, et al., 1976)

Células que Conforman el Tejido Protector Las Células Protectoras constituyen a la epidermis. Caracterizadas por la impregnación de las parédes celulares con sustancias impermeables al agua como la Cutina y la Suberina. Incluyen a las Células Epidérmicas y el Peridermo o Corcho de los tejidos secundarios.

CÉLULAS DEL TEJIDO PROTECTOR (Hall, et al., 1976)

Células del Tejido Reproductivo Conforman una pequeña parte del total del cuerpo de la planta. Se producen sólo en ciertas épocas en el ciclo de vida de la planta. Muestran varias adaptaciones a su función particular.

CÉLULAS DEL TEJIDO REPRODUCTIVO (Atlas de Botánica, 1997)

RESUMEN Las células vegetales poseen pared celular, vacuolas, cloroplastos y otros plastidios, así como substancias ergásticas. Sus características estructurales cambian de acuerdo con la función que desempeñan. Los plastidios son estructuras especiales rodeadas por un sistema de membranas dobles. Contienen ADN y ribosomas, embebidos con las membranas en el estroma y son capaces de autorreproducirse. Se originan a partir de proplastidios y se dividen por fisión. Se clasifican en: leucoplastos, cloroplastos y cromoplastos. La vacuola proporciona a la célula vegetal presión, mayores áreas superficiales y volumen, almacenamiento de alimentos, de desechos, de ácido málico en plantas CAM, así como de varios iones. Las substancias ergásticas son inclusiones de materiales relativamente puros. Existen frecuentemente en plástidos y vacuolas. Existen diversos tipos de células vegetales: meristemáticas, parenquimáticas, estructurales y de conducción, así como las que conforman el tejido protector y las células del tejido reproductivo.

Referencias Atlas de Botánica. 1997. Devlin, R.M. y Witham, F.H. 1983. Plant Physiology. Cap. 1. Plant Cells: Structure and Function. 4ª Ed. Willard Grant Press. Boston, U.S.A.pp 1-23. Hall, J.L. Flowers, T.J., Roberts R.M. 1976. Plant Cell Structure and Metabolism. 2ª. Ed. Longman. Inglaterra. 543pp.

Referencias Ray, P.M. 1975. The Living Plant. Cap. 2. Plant Cells and their Activities. Modern Biology Series. Ed. Holt, Rinehart and Winston Inc. Library of Congress Catalog Card Number: 63-13117. U.S.A. pp. 9-26. Salisbury F.B. y Ross, C.W. 2000. Fisiología de las Plantas. Células: agua, soluciones y superficies. Vol. 1. Ed. Paraninfo. Thomson Learning. México.

REVISTAS The Plant Cell. Plant Physiology.

AGRADECIMIENTOS Al Dr. Miguel A. Armella Al Dr. Humberto González Por su invaluable apoyo en la elaboración de los diaporamas.