Logo Studenta

la-cc3a9lula-vegetal-oretana

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

La Célula Vegetal
Iván Poblador Cabañero
Biólogo
NIVELES DE ORGANIZACIÓN
• En la naturaleza existen 
diferentes niveles de 
organización, desde la unidad 
básica: la célula hasta tejidos 
complejos que forman los 
diferentes órganos.
• En las plantas vasculares 
encontramos raíces, tallos, 
hojas, flores y frutos.
El descubrimiento de la célula
Robert Hooke (siglo XVII) observando al microscopio 
comprobó que en los seres vivos aparecen unas 
estructuras elementales a las que llamó células. Fue el 
primero en utilizar este término.
Dibujo de R. Hooke de una lámina 
de corcho al microscopio
El descubrimiento de la célula
Antony van 
Leeuwenhoek (siglo 
XVII) fabricó un sencillo 
microscopio con el que 
pudo observar algunas 
células como protozoos
y glóbulos rojos.
Dibujos de bacterias y protozoos 
observados por Leeuwenhoek
Teoría Celular
• Todo organismo vivo está formado por células.
• La célula es la unidad fisiológica y anatómica de todos los seres 
vivos.
• Sólo se forman células nuevas a partir de células preexistentes.
• La información genética que se necesita durante la vida y la que 
se requiere para la producción de nuevas células se transmite de 
una generación a la siguiente.
Clasificación de los organismos en 3 DOMINIOS
ARCHAEA: (“antiguo” u “original”): unicelulares, carecen de 
orgánulos (Procariotas) y está formado por especies que habitan 
ambientes extremos o inhóspitos, “extremófilas
BACTERIA: no poseen núcleo u organelas, la organización es muy 
sencilla (únicamente organismos unicelulares), son muy 
pequeños (de 0.2 a 5 micras) (Procariotas).
EUKARYA: eucariotas, unicelulares o multicelulares, contienen 
núcleo y orgánulos, sistema de endomembranas, etc.(Reinos 
Protista, Animalia, Fungi y Plantae)
Semejanzas y diferencias entre células procariontes y eucariontes
¿VIRUS?
REINOS del DOMINIO EUKARYA
Reino PROTISTA
Euglena pailasensis
Reino FUNGI
Reino PLANTAE
Reino ANIMALIA
Los 6 Reinos (modifica la clasificación de R.H. 
Whittaker de 5 reinos)
• MONERA: la mayoría de los procariotas, cianobacterias .
• ARCHAEBACTERIA: procariotas, “bacterias” que habitan 
en ambientes extremos (altas temperaturas y pH muy 
ácidos, altas concentraciones de sal).
• PROTISTAS: algas y protozoarios
• FUNGI (Hongos)
• PLANTAE (Plantas)
• ANIMALIA (Animales)
Tipos de células eucariotas
Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal
Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:
• Tener una pared celular además de membrana
•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis
•Carece de centriolos.
Células Eucariotas 
• Membrana plasmática.
• Pared celular (presente en 
plantas y hongos)
• Núcleo
• Citoplasma y orgánulos.
• Partículas no membranosas 
(ribosomas)
• Citoesqueleto
Célula Vegetal
• PARED CELULAR: primaria y/o secundaria
• PROTOPLASTO = contenido de la célula 
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL
• Pared celular (pared primaria, pared secundaria, lámina 
media, plasmodesmos, puntuaciones simples, rebordeadas)
• Protoplasma: contenido de la célula a excepción de la pared 
celular. 
• Membrana plasmática (plasmalema).
• Retículo endoplasmático (RE), membrana nuclear, 
membrana vacuolar o tonoplasto .
• Complejo de Golgi (Dictiosoma).
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL
• Citoesqueleto: microtúbulos, microfilamentos, y otros 
materiales proteínicos
• Ribosomas
• Mitocondrias
• Vacuola
• Plastidios:, cromoplastos, cloroplastos, amiloplastos, 
proteinoplastos, eticoplastos, etc.
PARED CELULAR
• Además de la vacuola y la presencia de plastidios, la PARED es 
una de las características principales que separa a las células 
vegetales de las animales.
• Limita el tamaño del protoplasto .
• Previene la ruptura de la membrana 
plasmática.
• Afecta el tamaño y forma de la célula.
• Tiene una función crítica en el transporte de sustancias 
(transporte apoplástico).
MITOCONDRIAS
• Tienen forma oval (reniforme) y una estructura 
interna compleja. 
• Poseen su propio ADN y sintetizan parte de sus 
proteínas, pero a la vez dependen de proteínas 
originadas bajo control nuclear. Aportadas vía óvulo.
MITOCONDRIAS
• Se asemejan mucho a procariotas. 
• Lynn Margulis ha sugerido que las mitocondrias 
originalmente eran procariotas que invadieron 
células eucariotas, aunque actualmente dependan 
de proteínas sintetizadas en el citosol (TEORÍA 
ENDOSIMBIÓTICA). 
Encargada del proceso de respiración y catálisis de los 
ácidos grasos.
La principal función de las mitocondrias es generar 
energía para mantener la actividad celular mediante 
procesos de respiración aerobia.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Mitochondria,_mammalian_lung_-_TEM.jpg
MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA
• Regula el flujo de sustancias 
disueltas dentro y fuera de la 
célula. 
• Es una bicapa lipídica con una 
parte hidrofílica y otra lipofilica.
• Existen proteínas 
(aproximadamente un 50% de la 
membrana) que flotan en el 
espacio lipídico de la 
membrana. Además de otras 
intrínsecas que pueden 
atravesar las bicapa lipídica.
Funciones de la membrana
• Provee una barrera con permeabilidad selectiva.
• Transporte de solutos: La maquinaria de transporte 
de la membrana permite a la célula acumular 
sustancias, como azúcares y aminoácidos.
• También es capaz de transportar iones específicos.
Funciones de la membrana
• Respuesta a señales 
externas: la membrana 
plásmática posee un papel 
crítico en la respuesta de 
una célula a los estímulos 
externos. 
• Interacción celular: permite 
que las células se 
reconozcan y envíen señales 
entre sí, que intercambien 
materiales e información.
Vacuola
• La membrana es más delgada que la plasmalema (7.5 nm) y se 
le llama tonoplasto, que es una unidad de membrana. 
• Transporta solutos dentro y fuera de la vacuola, y por tanto, 
controla el potencial hídrico de la célula (turgor celular), lo 
cual es muy importante en las células guarda de los estomas. 
VACUOLA
Vacuola
• Las vacuolas facilitan la 
absorción de agua y 
minerales. 
• Las vacuolas mantienen la 
turgencia de la célula y 
facilitan la absorción de 
nutrientes gracias a su gran 
volumen de agua.
• También, participan en el 
almacenamiento de 
sustancias y la lisis.
DICTIOSOMA o APARATO DE GOLGI
• Formado por varios sáculos membranosos, discoides, 
llamados cisternas, también denominadas cuerpos de Golgi. 
• Su función es la de recibir productos elaborados, 
almacenarlos, modificarlos y transportarlos al exterior de la 
célula o hacia otros lugares de las membranas. Por lo tanto, el 
dictiosoma es un centro de distribución aún mayor que el RE.
• El tipo de productos que los 
Dictiosomas reciben o transportan 
depende del tipo de célula. Ej. En 
algunas células los productos 
pueden ser compuestos de la 
pared celular, en otras podrían ser 
proteínas, etc.
RIBOSOMAS
• Son orgánulos donde ocurre la síntesis de proteínas. 
• Están dispersos en el citoplasma o asociados con el 
Retículo Endoplásmico
• Pueden existir individualmente, o asociados entre sí 
formando cadenas espirales llamadas polirribosomas o 
polisomas, las cuales están unidas por una cadena de 
ARN mensajero. 
Paso de la información genética a 
proteína, a través de los ribosomas.
Retículo Endoplasmático
• Sistema de membranas 
paralelas que semeja un saco 
colapsado con capas llamadas 
cisternas. 
• El RE asociado con muchos 
ribosomas es llamado RE 
rugoso. Síntesis proteica.
• El RE liso tiene pocos ribosomas. 
Este tipo de RE participa el en 
metabolismo de los lípidos, 
oxidación de ácidos grasos, 
síntesis de fosfolípidos, 
glicolípidos y esteroides. 
Esquema tridimensional del retículo endoplasmático rugoso, 
mostrando la síntesis de proteínas
Retículo Endoplasmático
• La morfología del RE le permite funcionar como un sistema 
de transporte intercelular de azúcar, aminoácidos y ATP a 
los sitios de uso o almacenamiento.
• Su extensa área superficialle permite distribuir enzimas. 
• Su asociación con ribosomas indica que está involucrado 
en la síntesis de proteínas. 
• Otra función del RE es la construcción de la membrana 
plasmática y la pared celular.
PLASTIDIOS
Son estructuras más o menos redondeadas, localizadas en todas 
las células vegetales, y que están formados por dos membranas.
Hay varios tipos dependiendo de la función y la localización.
- Plastos fotosintéticamente inactivos: no tienen clorofila, luego no 
intervienen en la fotosíntesis:
* Amiloplastos: son blanquecinos, pueden estar en tejidos 
de reserva y almacenar almidón.
* Leucoplastos: son blanquecinos y sirven para guardar 
proteínas.
* Cromoplastos: Son plastos coloreados por pigmentos no 
clorofílicos y están en tejidos de flores y frutos.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg
- Plastos fotosintéticamente activos: tienen clorofila, ya que 
intervienen en la fotosíntesis:
* Cloroplastos: intervienen en el proceso de la fotosíntesis. 
Necesitan clorofila y enzimas necesarios para la fase luminosa de 
la fotosíntesis. Estos elementos están en la membrana interna del 
cloroplasto, en los:
+ Tilacoides de los grana: apilados
+ Tilacoides del estroma: unen los anteriores, están alarga-dos
MICROSOMAS
• Organelas pequeñas (0.2 a 1.5 µm de diámetro).
• Rodeada de membrana simple.
• Contienen la enzimas necesarias para el metabolismo 
celular, contienen enzimas llamadas Oxidasas que 
catalizan la oxidación de ciertas sustancias como el 
Ácido Úrico y algunos Aminoácidos utilizando el 
Oxígeno.
• Los plasmodesmos son estructuras de transporte de 
macromoléculas, que conectan células vecinas. Actúan como 
canales en el transporte vía simplasto y permiten el paso de 
moléculas de diferentes tamaños (Azúcares, aa, nucleótidos libres 
y hasta partículas virales).
• Una célula puede tener entre 1.000 a 10.000 plasmodesmos.
• Los plasmodesmos representan canales recubiertos por 
extensiones de la membrana plasmática y atravesados por 
segmentos de retículo endoplásmico que se proyectan al interior 
de otras células.
PLASMODESMOS
Plasmodesmos
CITOESQUELETO
• Formado por microtúbulos, microfilamentos de actina y 
filamentos intermedios. 
• Interviene en el movimiento celular- movilización de vesículas 
de transporte, organelas y ciclosis ( que se evidencia cuando 
los plástidos son arrastrados por ella).
• El citoesqueleto produce la ciclosis y está vinculado con otros 
procesos como división celular, crecimiento y diferenciación.
• Contribuye a dar forma a la célula, e intervine en el proceso 
de división celular. 
• Los microtúbulos están involucrados en procesos de motilidad 
y morfogénesis. Son estructuras tubulares largas y rígidas. 
CITOESQUELETO
Citoesqueleto observado con microscopio de fluorescencia 
(Raven et al. 1992)
CITOESQUELETO
• Los filamentos intermedios, compuestos por 
proteínas fibrosas; son elementos relativamente 
estáticos que soportan tensiones, a diferencia de los 
microfilamentos y microtúbulos, pueden organizarse y 
desarmarse rápidamente.
EL NÚCLEO
• Posición: es característica para cada tipo celular, en 
células embrionales ocupa el centro, en células 
adultas generalmente está desplazado hacia un 
costado, debido a que el centro está ocupado por una 
o más vacuolas.
EL NÚCLEO
• Forma: generalmente esférica, puede ser lenticular y en 
algunos casos lobulado
• Tamaño: generalmente entre 5-25 µm, visible con 
microscopio óptico. En las ovocélulas de coníferas alcanza 
más de 500 µm: 0.5 mm.
EL NÚCLEO
• Número: la mayoría de las células de plantas 
superiores son uninucleadas, aunque ciertas células 
especializadas pueden ser multinucleadas (fibras 
liberianas, tubos laticíferos). 
• Constancia: normalmente todas 
las células vivas tienen núcleo, 
aunque hay excepciones. Los 
elementos traqueales (xilema) y 
los tubos cribosos del floema 
carecen de núcleo a la madurez, 
sin embargo, estos últimos 
reciben la influencia del núcleo 
de las células compañeras.
Reproducción celular
En las células eucariotas se produce la división por un proceso 
llamado “mitosis” o cariocinesis:
1º en la profase : el ADN se encuentra en forma de 
cromosomas, la membrana del núcleo se deshace y los 
centriolos se han duplicado.
2º en la metafase: se forma el huso mitótico, filamentos a los 
que se unen los cromosomas.
3º en la anafase: las dos mitades de cada cromosoma 
(cromátidas) se separan hacia polos opuestos de la célula.
4º en la telofase: desaparece el huso y se forman las dos nuevas 
membranas nucleares. La célula se divide en dos células hijas.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/MajorEventsInMeiosis.jpg
PARED VEGETAL
PARED PRIMARIA
• Es la primera en ser secretada por la plasmalema. 
• Está compuesta de celulosas, hemicelulosas, sustancias 
pécticas, agua y proteínas.
• También contiene en menor proporción lignina, suberina 
y cutina. 
• Tiene un grosor que varía entre 1-3 µm, y entre un 9 y 
un 25% de celulosa organizada en microfibrillas.
• El arreglo de las microfibrillas le da a la pared una 
apariencia cristalina, y es responsable de su resistencia 
debido a la fuerza de los de enlaces de hidrógeno
PARED PRIMARIA
• Se encuentra en células en crecimiento, o bien, células 
metabólicamente muy activas. 
• Se comienza a formar durante la división celular (Telofase), 
durante el desarrollo del fragmoplasto (lámina que se forma a 
través del ecuador celular). Esta estructura forma una placa 
celular).
. Además de 
hemicelulosas, que 
añaden gran rigidez a la 
pared. Esta consta de 
aproximadamente 65% de 
agua y entre 10-35% de 
pectina.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/Pared_celular.png
PARED PRIMARIA
• Las pectinas son hidrofílicas, y favorecen la extensión y flexibilidad de 
la pared.
• También existen proteínas conocidas como extensinas, las cuales 
tienen un importante papel en el crecimiento celular.
• Otro polisacárido sintetizado en las proximidades de la pared celular, 
con función sanitaria es la calosa, que la podemos encontrar cuando 
el tejido sufre alguna lesión, y la célula lo segrega para curarlas.
Formación de la pared primaria
PARED SECUNDARIA
• Se deposita internamente a la pared primaria, 
cuando la célula ha detenido su expansión. 
• Al final de la deposición de pared secundaria, el 
protoplasma muere.
• Son mucho mas gruesas que las primarias y consisten 
de 41-45% celulosa, 30% de hemicelulosas, 22-28% 
lignina, la cual es un material altamente resistente a 
la deformación y descomposición.
PARED SECUNDARIA
• Tenemos 3 capas: S1, 
S2, y S3
• Estas capas difieren en 
la orientación de las 
microfibrillas de 
celulosa, las que están 
organizadas siguiendo 
un patrón mucho más 
denso y complejo que 
en la pared primaria.
APOPTOSIS
• Consiste en la muerte celular 
programada
• En muchas células, tiene lugar cuando 
se deposita la pared secundaria.
• La pared secundaria es rica en lignina, 
la cual es un polisacárido hidrofóbico
que limita la absorción de agua.
• Se añaden además otros lípidos, 
como:
• Cutina y Suberina: 
Hidrofóbicas. Aparecen en 
paredes externas de los tejidos 
protectores.
• Taninos: Compuestos fenólicos
con la capacidad de aglutinar 
proteínas. 
FUNCIONES DE LA PARED CELULAR
1ª) Mantiene unidas todas las células, de los tejidos. La lámina 
media mantiene unidas las células vecinas unas con otras. 
2ª) Regulación de la turgencia celular. La pared celular es la 
barrera mecánica que va a impedir que la célula absorba más 
agua.
3ª) Diferenciación celular. En algunos tejidos, la diferenciación 
celular pasa casi exclusivamente por la diferenciación máxima en 
la pared celular.
4ª) Crecimiento celular. Crecimiento celular causado por la 
entrada de agua, rotura de enlaces y reconstrucción de la 
membrana. 
5ª) Defensa contra las infecciones. El patógeno llega a la pared 
celular degradándolamediante las glutanasas, y se producen las 
respuestas metabólicas:
* Se sintetizan componentes de la pared para reestructurar los que 
han sido degradados.
* Síntesis de moléculas antibióticos.
* Aglutinación de las proteínas producidas por el patógeno. 
(También se puede producir la muerte de la célula).
6ª) Intercambios celulares. A través de la pared celular va a pasar 
todo aquello que quepa y que pueda transportarse entre las 
moléculas que la componen. Los intercambios serán mayores en 
células jóvenes sin pared primaria y casi imposibles en células adultas 
con pared celular secundaria. 
Apoplasto: Zonas donde el intercambio se realiza sólo y 
exclusivamente en relación a su tamaño.
Simplasto: Aquellas zonas en las que el intercambio viene regulado 
por la membrana celular.
RESUMEN
• Existen tres características principales que separan a las 
células vegetales de las animales: 
– a) Pared celular y por lo general la célula vegetal es 
más o menos rígida y tiene forma poliédrica.
– b) Vacuola, las cuales mantienen la turgencia celular 
y proveen un gran volumen y área superficial con 
un mínimo de protoplasto. Las células 
meristemáticas poseen varias vacuolas pequeñas. 
– c) Los plastidios especialmente los cloroplastos.
Las funciones celulares
•Nutrición celular
•Relación celular.
•Reproducción celular
Nutrición celular
La nutrición celular engloba los procesos destinados a 
proporcionar a la célula energía para realizar todas sus 
actividades y materia orgánica para crecer y renovarse. 
En la nutrición heterótrofa 
(células animales):
•La membrana permite el paso 
de algunas sustancias.
•La célula incorpora partículas 
mayores mediante fagocitosis.
•Una vez incorporadas estas 
sustancias son utilizadas en el 
metabolismo celular.
Nutrición celular
En la nutrición autótrofa 
(células vegetales):
•La célula atrapa la energía 
de la luz solar.
•La célula incorpora agua, 
CO2 y sales minerales y 
mediante la energía 
atrapada fabrica sus propios 
alimentos (fotosíntesis).
•Una vez fabricadas, estas 
sustancias son utilizadas en 
el metabolismo celular.
Nutrición celular
El metabolismo celular:
Es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en la 
célula con la finalidad de obtener energía y moléculas para 
crecer y renovarse.
La Respiración Celular es una de las vías principales del 
metabolismo, gracias a la cual la célula obtiene energía en 
forma de ATP. Tiene lugar en las mitocondrias.
Organismos unicelulares y pluricelulares
Los seres unicelulares son los seres 
de organización más sencilla. Están 
formados por una sola célula. Son 
microscópicos y pueden ser 
procariotas (bacterias) o eucariotas 
(algas, protozoos y algunos hongos) 
Los seres unicelulares pueden 
agruparse para formar una colonia, 
que se origina a partir de una sola 
célula que se divide. Las células hijas 
quedan unidas entre sí formando la 
colonia. Existen en protozoos y algas.
Organismos unicelulares y pluricelulares
Los seres pluricelulares están formados por gran número de células y 
tienen además las siguientes características:
•Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función 
específica.
•Las células no pueden separarse del organismo y vivir 
independientemente. Necesitan de las otras para vivir.
•Se forman a partir de una célula madre o cigoto. 
Las células se agrupan 
en tejidos, los tejidos 
forman órganos y los 
órganos forman 
aparatos o sistemas, 
que forman en 
conjunto al organismo.
La Célula Vegetal
Iván Poblador Cabañero
Biólogo