Celula Vegetal 611e5g

Curso: Botánica

Célula Vegetal Sesión 2

Botánica – Prof. Gustavo Dreyfus Raymond - Sesión 2 0

1

Célula Vegetal

Recuperado de: https://www.biol.unlp.edu.ar/historiami croscopia.htm

Reseña histórica

1590 1665 1674 1831

Zacarías Jansen Robert Hooke A. van Leeuwenhoek Robert Brown

1838 1838 1839 1858 1898

Jan Purkyně Mathias Schleiden Theodor Schwann Rudolph Virchow Camilo Golgi

Primer microscopio compuesto. Primera descripción de células. Observaciones de protozoos Descubrimiento del núcleo celular. Concepto de protoplasma. Teoría Celular. Teoría Celular. Teoría Celular. Mitocondrias y aparato de Golgi.

2

Teoría celular Postulada por Mathias Schleiden y Theodor Schwann en 1838-1839 y completada en 1858 por Rudolf Virchow:

- Todos los seres vivos están formados por células (1838). -

Todas las células son morfológicamente iguales (1839).

-

Todas las células derivan necesariamente de otras células (1858).

https://www.youtube.com/watch?v=vL7VE2_5t4k&ebc=ANyPxKorOBWXrrhBgccOOJUWbG GuuNYOqhsRvDPUbzd55NTy_kdY8zdOhRcuK-Aqqz6MzPxZ0c6j7LwlBMYWZzI6ICCVLzzqNA https://www.youtube.com/watch?v=LjDJ1VRg8Dk

3

Durante el presente siglo el desarrollo de la biología celular ha sido posible gracias a avances científicos y tecnológicos tales como: - El microscopio electrónico, disponible hacia finales de la década de 1940, permite en la actualidad observar las células hasta el nivel de las ultraestructuras. Su funcionamiento está basado en una fuente de la cual fluyen electrones. - La ultracentrífuga, un instrumento que hace girar sustancias alrededor de un eje y que permite separar los componentes celulares, según sus densidades. - El uso de isótopos radiactivos, que aparece después de la segunda guerra mundial, el cual permite marcar moléculas y hacer un seguimiento de ellas a lo largo de las reacciones químicas en las que participan. Ha sido muy importante para el desarrollo de la bioquímica y la biología molecular.

4

Membrana celular Compuesta por una bicapa de fosfolípidos en la que se encuentran embebidas las proteínas, de acuerdo al modelo de mosaico fluido propuesto en 1972 por los bioquímicos norteamericanos Jonathan Singer y Garth Nicholson. Junto con los fosfolípidos y las proteínas, las membranas celulares presentan moléculas complejas como glucolípidos y glucoproteínas.

A diferencia de las membranas celulares de las células animales, las células vegetales carecen de colesterol. Función: regular el paso de agua, nutrientes y iones principalmente hacia el interior de la célula.

5

El paso de sustancias a través de las membranas ocurre mediante alguno de los siguientes mecanismos: - Difusión: es el paso espontáneo de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia otra de menor concentración. Este movimiento ocurre en gases, líquidos y sólidos debido a la energía cinética propia de las moléculas de cada sustancia. Cualquier aporte externo de energía, incrementa la energía cinética y con ello la velocidad de difusión de la sustancia. Desde el punto de vista biológico, la difusión juega un papel muy importante en el movimiento de gases, alimentos, productos de desecho y otras sustancias que se desplazan hacia adentro y afuera de las células.

6

7

-

Ósmosis: es la difusión de agua a través de una membrana semipermeable o selectivamente permeable. Aunque este término podría aplicarse a cualquier líquido que estuviera en solución molecular, en biología, la ósmosis se restringe al agua. Dado que la ósmosis es un caso particular de difusión, el movimiento de moléculas de agua es espontáneo y no requiere energía externa. Un requisito indispensable para que ocurra la ósmosis es la existencia de un gradiente de concentración a ambos lados de la membrana, ya que con ello se garantiza la difusión del agua; mientras exista el gradiente puede efectuarse la ósmosis.

8

Medios extracelulares Hipertónico

Plasmólisis Estado de marchitez

Isotónico

Normal Estados celulares

Hipotónico

Turgencia Estado de turgencia

9

En los seres vivos, si el medio extracelular tiene la misma concentración de solutos que el medio intracelular no habrá ganancia neta de agua en ningún sentido y el medio extracelular se denominará solución isotónica. Si la concentración de solutos del medio extracelular es mayor que la del medio intracelular, entonces el movimiento de agua ocurrirá de adentro hacia afuera de la célula y al medio extracelular se le denominará solución hipertónica. En el caso contrario, si la concentración del medio extracelular fuese menor que la del medio intracelular entonces el flujo de agua ocurrirá hacia el interior y al medio extracelular se le denominará solución hipotónica.

10

Las vegetales pueden sufrir diferentes efectos en soluciones hipertónicas o hipotónicas. Solución isotónica

no ocurre ósmosis

Solución hipertónica

la célula pierde agua, se deshidrata y ocurre la plasmólisis. El tejido u órgano se encuentra en estado de marchitez.

Solución hipotónica

La célula se hincha pero no revienta, la pared celular lo impide. El tejido u órgano se encuentra en estado de turgencia.

11

- Difusión Facilitada: es el ingreso de sustancias hacia el interior de la célula utilizando proteínas transportadoras que se encuentran embebidas en la membrana celular. Las proteínas transportadoras pueden modificar su estructura para permitir el paso de los nutrientes o pueden actuar a manera de canales. Por ejemplo, la glucosa.

- Transporte Activo: es el ingreso de sustancias hacia el interior de la célula en contra del gradiente de concentración y haciendo gasto de energía. Por ejemplo, aminoácidos y iones como H+, Na+ y K+.

Organelos celulares

12

Fuente: http://www.si-educa.net/intermedio/ficha302.html

Facultad - Curso - Profesor - Nombre de archivo

09/11/2018

13

Organelos Celulares Cumplen funciones vitales al interior de las células. Los más importantes son: - Ribosomas. Constituidos por RNA ribosómico (rRNA) y proteínas. Se originan en los nucléolos. Se les encuentra libres en el citoplasma, unidos a la membrana del retículo endoplasmático y en el interior de organelos como mitocondrias y plastidios. Función: - síntesis de proteínas.

14

-

Retículo endoplasmático. Es un sistema de membranas que se origina en la membrana nuclear y llega hasta la membrana celular. Se diferencia en: - R.E. rugoso (RER) cuando presenta a los ribosomas asociados a sus membranas, - R.E. liso (REL) cuando está libre de ribosomas en su superficie, y Funciones: - Transporte de sustancias intracelular y extracelularmente - Síntesis y almacenamiento de proteínas, principalmente en el RER - Participa en el metabolismo de algunos lípidos - Detoxificación celular en el REL. - Origina a otros organelos como el aparato de Golgi, vacuolas, etc.

15

- Aparato de Golgi. Llamado también dictiosoma. Está constituido por sacos membranosos en número variable, originados en la membrana nuclear o en el retículo endoplasmático rugoso. Es abundante en células secretoras. Funciones: - Síntesis y secreción de moléculas complejas como mucopolisacáridos, glucoproteínas, lipoproteínas o polisacáridos (ej. hemicelulosa); - formación de vacuolas y otros organelos vesiculares; - reparación o restitución de membrana celular.

16

- Vacuolas. Son vesículas o sacos originados en el REL, aparato de Golgi o la membrana celular. Existen diferentes tipos. Funciones: - almacenan sustancias de reserva como aceites; - almacenan pigmentos, como la antocianina de color azul.

- Lisosomas. Son vesículas con una membrana que contienen enzimas proteolíticas. Se originan en el RER o en el aparato de Golgi. Están presentes únicamente en semillas. Funciones: - se adhieren a vacuolas para degradar el contenido proteico.

17

- Peroxisomas. Son vesículas con membrana que contienen enzimas, principalmente catalasa. Funciones: degrada el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada mediante la siguiente reacción: H2O2  H2O + ½ O2

- Glioxisomas. Son vesículas con membrana que contienen enzimas. Están presentes exclusivamente en células vegetales. Funciones: - Convierten ácidos grasos en glúcidos.

18

- Mitocondrias. Tienen forma esférica u ovoide. Presentan doble membrana, la más interna se pliega para formar las crestas mitocondriales y generar un espacio interno que se denomina matriz mitocondrial. Poseen su propio DNA, RNA y ribosomas. Función: - Participa en el proceso de respiración celular, realizando el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa, mediante los cuales produce ATP, un compuesto almacenador de energía. - Sintetizan y degradan ácidos grasos.

19

- Plastidios. Tienen forma ovoide. Presentan doble membrana. La más interna se pliega para constituir los tilacoides(Los tilacoides son sacos aplanados) cuyo conjunto constituye el grano (pl. grana en latín). La matriz interna se denomina estroma. Estos organelos también poseen su propio DNA, RNA y ribosomas. Sólo están presentes en vegetales y algas.

Funciones: según los pigmentos que poseen y las funciones que cumplen, se clasifican en: - Cloroplastos. Contienen el pigmento clorofila, que da coloración verde.

Función: realizar la fotosíntesis.

20

- Cromoplastos. Presentan los pigmentos carotenoides, que dan colores entre rojo (licopeno) y anaranjado (caroteno) y las xantófilas, que dan color amarillo. Función: - participan en la fotosíntesis.

- Leucoplastos. Carecen de pigmentos. Función: - almacenan sustancias de reserva. De acuerdo a la sustancia de reserva que almacenen se les denomina amiloplastos si el producto de reserva es el almidón u oleoplastos si el producto de reserva es un aceite.

21

Inclusiones citoplasmáticas Como inclusiones citoplasmáticas pueden presentarse:

a) cristales de oxalato de calcio en diferentes formas: - Rafidios - Drusas

b) Inulina c) Gránulos de aleurona d) Caroteno

22

Núcleo Celular Es el organelo más importante, generalmente de forma esférica y de mayor tamaño en células de tejidos reproductores y secretores. Puede estar ausente o encontrarse en número variado. Presenta las siguientes estructuras: - Membrana nuclear o Carioteca. Separa el medio interno nuclear del citoplasma. Presenta poros. Se comunica con el retículo endoplasmático. - Carioplasma. También llamado cariolinfa o nucleoplasma. Es la matriz interna del núcleo. En él se realiza la síntesis de ácidos nucleicos. - Nucleolos. Están constituidos principalmente por RNA y DNA. Sintetizan el RNA que posteriormente constituirá los ribosomas. - Cromatina. Está constituida por masas de DNA y proteínas llamadas histonas, que se condensan durante la división celular para originar a los cromosomas.

23

Pared celular -

Es un producto de secreción dispuesto externamente a la membrana celular. Se presenta en vegetales, algas, hongos y bacterias.

- Su estructura incluye: lámina media, pared primaria y pared secundaria. -

En vegetales tiene un alto contenido de celulosa que le confiere estabilidad y rigidez, además de hemicelulosas y pectina.

-

Puede impregnarse de lignina, suberina, cutina y minerales como el sílice.

-

cutina: Sustancia orgánica producida por el citoplasma de algunas células vegetales y que forma parte de sus paredes celulares.

Lignina: otorga dureza y resistencia Celulosa: Biopolimero compuesto exclusivamente de B-glucosa Suberina: Sustancia impermeable de naturaleza grasa, característica del corcho

-

Presentan canales a través de los cuales se comunican células adyacentes mediante porciones protoplasmáticas llamadas plasmodesmos.