CITOLOGIA 2-Botánica I

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Citología II 
 
Prof. Iris Edith Peralta 
 
BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA 
AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014 
Célula Vegetal 
 
Espacio intercelular 
Campo de 
punteaduras, 
paso de 
plasmodesmos 
Dictiosoma 
Núcleo 
Mitocondria 
Nucleolo 
Ribosoma 
Cisternas Retículo 
endoplasmático 
rugoso 
Túbulos 
Retículo 
endoplasmático 
liso 
Peroxisoma 
Tonoplasto 
Pared celular 
Laminilla 
media 
Cloroplastos 
Cordones 
citoplasmáticos 
Citosol 
Plasmalema 
Fotografía ME 
Vacuola 
PARED CELULAR Laminilla media 
Pared primaria 
Pared secundaria 
Plasmodesmos 
PROTOPLASTO Protoplasma Núcleo Envoltura nuclear (Carioteca) 
Nucleoplasma 
Cromatina 
Nucleolo 
Citoplasma Hialoplasma 
Membrana citoplasmática (Plasmalema) 
Sistema endomembranoso 
 Retículo endoplasmático 
 Dictiosomas 
 Vesículas 
Citoesqueleto 
 Microtúbulos 
 Microfilamentos 
Organelas rodeadas por dos membranas: 
 Plastos o plastidios 
 Mitocondrias 
Organelas rodeadas por una membrana: 
 Microcuerpos 
Organelas sin membranas: Ribosomas 
Vacuolas (tonoplasto) 
Inclusiones hidrófobas-. Grasas, aceites, ceras 
Sustancias ergásticas: cristales, taninos, colorantes, 
hidratos de carbono, proteínas 
Paraplasma 
 
Protoplasma: es el conjunto de los constituyentes vivos de la 
célula. Gran similitud entre el protoplasma de las células 
animales y vegetales. 
El protoplasma activo posee un gran contenido de agua 
(+70%), además de otras sustancias como sales minerales, 
azúcares, proteínas, ácidos y lípidos. En la mayoría de los 
tejidos vegetales el agua supera el 90%, los iones (K+, Na+, 
Ca2+) no llegan al 1%, y el resto corresponde a moléculas 
orgánicas. 
Composición atómica de tres organismos representativos (% en peso fresco) 
 
ELEMENTO Hombre Alfalfa Bacterias 
C 19,37 11,34 12,14 
H 9,31 8,72 9,94 
N 5,14 0,83 3,04 
O 62,81 77,90 73,68 
P 0,63 0,71 0,6 
S 0,64 0,10 0,32 
CHNOPS total 97,90 99,60 99,72 
 
El análisis de un plasmodio de Fuligo varians 
(Micomyceta) revela la siguiente composición en peso 
fresco: 
Agua=82,6% 
Otras sustancias=17,4% 
 Sustancias solubles=40,7% [proteínas=26,5% y 
 glúcidos=14,2%] 
 Sustancias insolubles=59,3% [proteínas=42,3%, 
 lípidos=11,3%, 
 sales minerales=2,2%, 
 varios=3,5%] 
Cuando se reduce el contenido de agua en los tejidos, 
como en la maduración de las semillas donde el tejido de 
reserva contiene sólo un 10-12% de agua, el protoplasto 
reduce su actividad metabólica y se encuentra en latencia. 
 
 CITOPLASMA 
• Es la matriz fundamental que rodea al núcleo, traslúcida, 
hialina, que posee un sistema de endomembranas 
interconectadas, e incluye organelas y otras estructuras 
(microtúbulos, microfilamentos) y algunas inclusiones 
inertes del paraplasma. 
• Componente fundamental: Hialoplasma. Posee 
aproximadamente 70% de agua y un 30% de materia 
orgánica. 
• Desde el punto de vista físico se reconocen dos fases: 
líquida acuosa y fase dispersa asimilable a un sistema 
coloidal. El hialoplasma es viscoso, no miscible con el 
medio acuoso, presenta elasticidad y forma un gel. 
Además, por sus características físico-químicas permite 
el movimiento o corriente citoplasmática, evidenciada por 
el desplazamiento de las organelas y otras partículas. 
Este movimiento se denomina ciclosis. 
CITOPLASMA 
• Es el soporte del metabolismo, numerosas 
reacciones son catalizadas por enzimas presentes 
en el citoplasma, que intervienen en la síntesis o 
desdoblamiento de sustancias. 
• El citoplasma esta separado de la pared celular por 
la membrana plasmática o plasmalema, y de las 
vacuolas por el tonoplasto. 
• Posee unos 75-80A° (7,5-8 nm) de espesor y por 
ello sólo se observa con el microscopio electrónico. 
• Las conexiones citoplasmáticas entre células 
vecinas ocurren a traves de finos conductos los 
plasmodesmos, que permiten el transporte 
intercelular de macromoléculas 
Las conexiones citoplasmáticas 
entre células vecinas ocurren a 
traves de finos conductos los 
PLASMODESMOS, que permiten 
el transporte intercelular de 
macromoléculas (azúcares 
solubles, aminoácidos, nucleótidos 
libre, partículas virales) 
 Si la célula vegetal fuera sometida a 
soluciones hipertónicas (sacarosa 
concentrada o cloruro de sodio al 6%), se 
produciría una plasmólisis y en 
consecuencia la vacuola se reduciría 
arrastrando al citoplasma. 
 
Plasmólisis 
Vacuola 
Citoplasma 
Vacuola 
Citoplasma 
Finus 
tractus 
Célula normal con vacuolas turgentes (hidratadas) 
Fotografía ME 
CITOPLASMA 
• Durante la plasmólisis, plasmalema se separa de 
la pared y su presencia se evidencia a través los 
“finos tractus”, que se ubican en la zona de 
conecciones citoplasmáticas entre células 
adyacentes. La plasmólisis es definitiva cuando 
se separa totalmente el plasmalema, esto lleva a 
la muerte celular y al marchitamiento permanente 
de la planta (fenómeno irreversible). 
• El plasmalema deja pasar ciertos solutos y otros 
no, es decir que es selectivamente permeable o 
semipermeable. Esta propiedad es común a todas 
las membranas celulares. 
Constitución físico-química de las 
membranas 
 Las membranas son estructuras móviles y dinámicas 
que cambian continuamente su forma y superficie. El 
sistema de endomembranas es un ejemplo de la 
movilidad de las membranas celulares. Las 
membranas citoplasmáticas internas (excepto 
plastidios y mitocondrias) forman un continuo con el 
retículo endoplasmático como fuente inicial de las 
membranas. 
 El modelo de estructura de 
membranas más ampliamente 
aceptado es el modelo del mosaico 
fluido (Singer y Nicholson, 1972). Las 
biomembranas son estructuras 
lipoproteínicas, constituida por una 
doble capa lipídica con proteínas 
globulares incluídas. 
Estructura de las Biomembranas 
Modelo del Mosaico Fluido 
Bicapa de fosfolípidos: estructura fluída e impermeable, 40-50% 
Proteínas: funciones de la membrana (transducción de la energía), 60-50% 
Región 
hidrofílica 
polar 
Región 
hidrofóbica 
nopolar 
75-80A° 
Superficie 
interna Bicapa de lípidos 
Proteínas 
integrales 
Proteínas 
integrales 
Cadena de 
carbohidratos 
Glucoproteínas 
Glucolípidos 
Proteínas 
integrales 
Proteínas 
periféricas 
Superficie 
externa (hacia 
la pared) 
Bicapa de 
lípidos 
 Estas proteínas, denominadas integrales (o 
también transmembrana o en tunel), se 
extienden a través de la doble capa y 
sobresalen a cada lado. La porción de la 
proteína incluída en la bicapa es hidrófoba, 
mientras que los dominios de la proteína 
expuestos al exterior son hidrófilos, se interpreta 
que también existen conductos hidrófilos que 
atraviesan algunas proteínas integrales. Otras 
proteínas, las periféricas, se ubican sólo sobre 
la superficie de la capa bilipídica y están unidas 
a las partículas polares de los lípidos de la 
membrana mediante uniones electroestáticas y 
no entran en contacto con las cadenas apolares 
de hidrocarburos de los lípidos. Por lo tanto 
pueden desprenderse con facilidad de las 
biomembranas. 
Permeabilidad 
selectiva de las 
membranas 
celulares 
A. Difusión simple: moléculas 
no polares y bajo peso 
molecular 
B. Difusión facilitada: canales 
iónicos en proteínas de 
transporte (agua, iones) 
C. Difusión a través de 
proteínas transportadoras 
con gasto de energía 
A B C 
Transporte pasivo Transporte activo 
Retículo endoplasmático 
• El RE junto con el aparato de Golgi forman parte 
del complejo sistema tridimensional de 
endomembranas celulares. 
• En sección en ME posee dos unidades de 
membrana separadas por un espacio estrecho y 
transparente, tienen forma de sacos aplanados o 
cisternas. La forma y desarrollo del RE varía de 
acuerdo al tipo de célula, su actividad metabólica y 
su estado de diferenciación. 
• Cuando contiene ribosomas ensamblados engrupos (5-100) de polisomas, se lo denomina RE 
rugoso y allí ocurre la síntesis de proteínas. 
• El RE sin ribosomas se denomina liso y 
típicamente tiene forma tubular (túbulos). Ambos 
tipos pueden estar presentes en la célula. 
Retículo endoplasmático 
• El RE funciona como un sistema de 
comunicaciones dentro de la célula, y existe 
continuidad con la parte externa de la membrana 
nuclear o carioteca. 
• El RE constituye un sistema de conductos que 
transportan materiales, proteínas, lípidos a otras 
partes. También interviene en la comunicación 
entre células vecinas a través de los cordones 
de citoplasma (plasmodesmos). 
• Es el principal sitio donde se producen la síntesis 
de membranas, y aparentemente interviene en la 
formación del tonoplasto (membrana de la 
vacuola), de microcuerpos y de las cisternas de 
los dictiosomas. 
Polisomas Retículo Endoplasmático 
Fotografías ME 
Fotografía ME 
Retículo Endoplasmático rugoso Vesículas 
Retículo endoplasmático 
Aparato de Golgi 
• Se denomina al conjunto de dictiosomas o cuerpos 
de Golgi, que son las unidades funcionales. Los 
dictiosomas consisten en un grupos de 5-7 sacos 
aplanados en forma de discos o cisternas a menudo 
ramificados en sus márgenes en una compleja serie 
de túmulos. 
• Los dictiosomas tienen dos superficies o caras: la de 
construcción, o formación o polo de regeneración 
(Cara Cis) que se asemeja estructuralmente al RE 
(orientada hacia el retículo), y el polo opuesto o cara 
de maduración o secreción (Cara Trans) se parece 
más a la membrana citoplasmática (orientada hacia el 
plasmalema). 
Aparato de Golgi 
Cara de formación 
CIS 
Cara de maduración 
TRANS 
RE 
Plasmalema 
Fotografía ME 
Aparato de Golgi 
D=Dictiosoma, Dt cara trans o de maduración, Dc cara Cis o de formación 
Fotografía ME 
Aparato de Golgi 
• Los dictiosomas intervienen en la secreción 
de sustancias relacionadas con la síntesis 
la pared (hidratos de carbono, celulosa). Las 
sustancias son transportadas por vesículas 
que se desprenden de la cara de secreción 
(trans) y se fusionan con el plasmalema, 
liberando los polisacáridos que formarán la 
pared (fenómeno de exocitosis). 
• También transportan glucoproteínas, la 
parte proteíca la sintetiza el RE rugoso y la 
porción del hidrato de carbono lo hace el 
dictiosoma. 
Citoesqueleto 
 Microtúbulos, sistema de estructuras 
no membranosas largas, delgadas y 
cilíndricas de aproximadamente 24 nm 
de diámetro y longitud variable. Son 
subunidades de la proteína tubulina 
ensambladas en hélice y formando 
13 filamentos verticales alrededor de 
un hueco central. 
Microtúbulos 
Tubulina 
(proteína) 
Fotografías 
 ME 
 Los microtúbulos son estructuras dinámicas, se 
fragmentan o ensamblan de acuerdo al ciclo 
celular. Se forman en los centros de 
organización de los microtúbulos. Están 
implicados en el crecimiento ordenado de la 
pared celular, y alineamiento de las 
microfibrillas de celulosa (la expansión 
celular es gobernada por el alineamiento de las 
microfibrillas). También dirigen las vesículas 
de los dictiosomas a la pared en formación, y 
dirigen las fibras del huso que se forman en 
las células en división, e intervienen en la 
formación de la placa celular. Los 
microtúbulos forman parte de flagelos y cilias, 
e intervienen en el movimiento. 
Citoesqueleto 
• Los microfilamentos están constituídos por 
proteínas contráctiles, actinas, en forma de 
largos filamentos de 5-7 nm de diámetro, que 
se disponen en haces y participan en el flujo 
citoplasmático (movimiento de estructuras y 
organelas en el citoplasma). 
• Enrejado microtrabecular tridimensional de 
finas hebras (3-6 nm) que divide a la célula en 
una fase rica en proteínas (hebras) y otra fluída 
rica en agua entre los espacios del enrejado, 
tomando una consistencia de gel. Se cree que 
esta estructura da puntos de fijación a las 
organelas y favorece la comunicación y 
transporte celular. 
Citoesqueleto puesto de manifiesto por inmunofluorescencia 
Núcleo 
Citoesqueleto 
Microtúbulos 
Microtúbulos 
Pared celular 
Fotografías ME 
Microcuerpos 
• Organelas esféricas rodeadas por una sola 
membrana, de 0,5-1,5µm, con un interior 
granuloso y a veces con un cuerpo cristalino de 
proteínas (son enzimas entre ellas la catalasa), 
no poseen ADN pero se multiplican por fisión. 
Generalmente asociados al RE. 
• Los peroxisomas participan en asociación con 
los cloroplastos y mitocondrias en el proceso de 
fotorespiración. Participa en la oxidación del 
ácido glicólico a glioxalato que produce agua 
oxigenada o peroxido de hidrógeno H2O2, que 
es destruido por la enzima catalasa. 
Microcuerpos 
Fotografía ME Cloroplastos 
Microcuerpos 
• Otros microcuerpos denominados 
glioxisomas, posee las enzima 
necesarias para la conversión de ácidos 
grasos en hidratos de carbono, durante el 
proceso de germinación de semillas 
oleaginosas. 
• Los lisosomas, intervienen en la lisis o 
degradación celular y poseen enzimas 
que catalizan estas reacciones.