Lezione 19 La cellula eucariotica vegetale

I plastidi sono organuli tipici delle cellule vegetali.
Cloroplasti
Amiloplasti
Cromoplasti
Proplastidi
I proplastidi si trovano nelle cellule meristematiche indifferenziate
Incolori con doppia membrana, con membrane tubulari interne limitate dette corpi
prolamellari
Cromoplasti
Sintetizzano e accumulano pigmenti carotenoidi.
Responsabili del colore rosso arancione giallo di
fiori e frutti.
Forma di senescenza di cloroplasti e leucoplasti
Leucoplasti o amiloplasti
non pigmentati
Adibiti alla riserva di amido negli organi di riserva come radici e semi.
Cloroplasti
1-10 micron di lunghezza
Struttura del cloroplasto
Un unico lume tilacoidale
Semi-autonomia genetica
Continuità dei plastidi da altri plastidi
VACUOLO
Il vacuolo è un compartimento acido delimitato da membrana la cui biogenesi
è simile a quella dei lisosomi.
Il provacuolo, analogo ad un endosoma, dal Golgi matura in un vacuolo
funzionante che può occupare fino al 90% del volume cellulare.
Funzioni:
• Compartimentalizzazione degli enzimi idrolitici
• Mantenimento della pressione di turgore
• Regolazione del pH citosolico
• Compartimento di deposito (es. proteine come fonte di aminoacidi rilasciati da
proteasi al momento della germinazione; accumulo di malato nelle piante CAM,
antocianine, scorie residue, ossalati di calcio cristalli, caffeina).
PEROSSISOMI
Organuli delimitati da una sola membrana, non derivano dal RE quindi non fanno parte del sistema di endomembrane.
Diametro 0,2-2 micron.
Abbondanti nelle cellule fotosintetiche e nelle pianticelle germoglianti che accumulano grasso nei semi.
Funzioni:
• Metabolismo del perossido di idrogeno
• Metabolismo dei composti contenenti azoto
• Catabolismo di sostanze insolite
• Detossificazione di composti nocivi
• Ossidazione degli acidi grassi
Le cellule vegetali contengono tipi di perossisomi non
presenti nelle cellule animali come i perossisomi fogliari
dove avviene la via del glicolato
e i gliossisomi dove
avviene al momento della germinazione il ciclo del gliossilato
che converte i lipidi accumulati in saccarosio
Nuclei cristallini di catalasi
o urato ossidasi
La via del glicolato
Fotorespirazione
Rubisco funziona anche da ossigenasi
Piante di grano, patata, soia hanno una resa fotosintetica
più bassa nelle estati calde e secche
PARETE CELLULARE:
RIGIDA, PERMETTE DI SOPPORTARE LA PRESSIONE DI TURGORE, BARRIERA DI PERMEABILITA’ PER
MOLECOLE DI GRANDI DIMENSIONI
Cellulosa: polimero di β-D-glucosio, legami β 1-4 glicosidici. L’unità strutturale è il CELLOBIOSIO, dimero del glucosio.
50-60 polimeri di cellulosa: microfibrille spessore 5-10 nm, visibili al TEM.
Emicellulose: un gruppo eterogeneo di polisaccaridi costituiti da un lungo
polimero con corte catene laterali associate in un reticolo rigido
(XILOGLUCANO, glucosio e xilosio, un pentoso).
Sostanze pectiche: sono la matrice gelatinosa in cui sono immerse le microfibrille di cellulosa.
Sono costituite da polisaccaridi ramificati il cui scheletro è costituito da acido galatturonico (derivato del galattosio).
Estensine: sono proteine fibrose rigidamente intrecciate con emicellulose, deposte a crescita terminata
Espansine, proteine coinvolte nella flessibilità della parete, Lectine proteine
Le cellule dispongono di pectinasi, emicellulasi ma non di enzimi per degradare la cellulosa
Tessuti con cellule morte di cui resta la sola parete.
Becker, Kleinsmith, Jardin, Bertoni, Il mondo della
cellula © 2009 Pearson Paravia Bruno Mondadori
S.p.A
LAMELLA MEDIANA deposta nella cellula in divisione, no cellulosa,
cambia stato a seconda delle condizioni cellulari
PARETE PRIMARIA
Emicellulose, sostanze pectiche, cellulosa, proteine enzimatiche e strutturali
Crescita centripeta
Enzima celluloso-sintetasi, ruolo dei microtubuli
Cellulosa con andamento casuale
Ruolo di XILOGLUCANO-ENDO-TRANSGLICOSIDASI (XET)
nell’allungamento della parete
REGOLAZIONE DEL pH DA PARTE DELLE SOST. PECTICHE
PARETE SECONDARIA molto spessa (2-3 strati)
interna alla parete primaria
non in tutti i tessuti, assente nel parenchima clorofilliano per esempio
Molto ricca in cellulosa, più povera di polisaccaridi della matrice
Fibrille di cellulosa disposte ordinatamente in modo parallelo
Becker, Kleinsmith, Jardin, Bertoni, Il mondo della
cellula © 2009 Pearson Paravia Bruno Mondadori
S.p.A
Punteggiature primarie
nella parete primaria
Punteggiature (aperture diaframmate)
nella parete secondaria
Becker, Kleinsmith, Jardin, Bertoni, Il mondo della cellula © 2009
Pearson Paravia Bruno Mondadori S.p.A
Modificazioni della parete
LIGNIFICAZIONE
LIGNINA polimero del fenilpropano, composto aromatico con anelli fenolici.
Costituisce il 25-35 % in peso secco delle piante legnose, abbondante nel legno secondario e
nello sclerenchima
È una sostanza dura che rende le cellule resistenti alla pressione.
RESISTENZA, SOSTEGNO, CONDUZIONE
CUTINIZZAZIONE
Cutina, sost idrofobiche che si trova comunemente nelle pareti cellulari dei tessuti
protettivi esterni del corpo della pianta. Contribuiscono a ridurre la perdita di acqua e a proteggere la
pianta dall’attacco di patogeni. La CERIFICAZIONE (deposito di cere sopra la cuticola) contribuisce all’
IMPERMIABILIZZAZIONE
SUBERIFICAZIONE
Suberina, sost idrofobica, polimero di ac. Grassi esterificati. Occlude le punteggiature
IMPERMIABILIZZAZIONE
Un tessuto è un gruppo di cellule che forma un’unità strutturale e funzionale.
Possono essere semplici se costituiti da un unico tipo cellulare e complessi.
Nelle piante vascolari i tessuti sono organizzati in tre sistemi tissutali che
contengono due o più tipi di tessuti.
SISTEMA DEI TESSUTI FONDAMENTALI (funzione di sostegno, accumulo, fotosintesi, secrezione)
SISTEMA DEI TESSUTI VASCOLARI (conduzione di acqua, minerali e sostanze nutritive)
SISTEMA DEI TESSUTI TEGUMENTALI (rivestimento)
Foglie, radici, rami, fiori, frutti sono ORGANI
Fotosintesi , accumulo, secrezione. Possiedono la capacità di differenziarsi.
Sono vive. Parete sottile primaria con cellulosa ed emicellulosa
Sostegno meccanico. Parete secondaria (lignina).
Alla maturità le cellule sono morte.
Punteggiature.
Sclereidi: gruppi di cellule a morfologia
variabile tipiche di gusci
Fibre: cellule cilindriche organizzate in
fasci abbondanti nel legno
Funzione di sostegno. Cellule vive con pareti irregolarmente ispessite agli angoli, pectine
Gimnosperme e Felci
Angiosperme
Cellule epidermiche
Sistema dei Tessuti
Tegumentali
Tessuti che rivestono la pianta, la proteggono e
regolano gli scambi.
-Epidermide
Cellule epidermiche
Cellule di guardia
Tricomi
-Periderma
Sostituisce l’
epidermide e forma la
corteccia esterna nelle piante con accrescimento secondario
Cellule del sughero
Cambio subero-fellodermico o fellogeno
(meristema laterale)
Cellule del felloderma, parenchimatiche con funzione di
accumulo
A differenza di un animale, la pianta si accresce solo a
livello di aree specifiche dette tessuti meristematici, cellule staminali in grado di dividersi
formando nuove cellule di cui una rimane indifferenziata, meristematica,
l’altra va incontro a differenziamento. Radice e fusti si accrescono in modo
indeterminato: EMBRIOGENIA CONTINUATA.
CRESCITA PRIMARIA allungamento di fusto e radici (struttura
primaria con tessuti primari) grazie all’attività di MERISTEMI APICALI.
In alcune piante CRESCITA SECONDARIA
(allargamento del diametro, aumento dello spessore di fusto e
radici) grazie all’attività di meristemi laterali dette
CAMBI (cambio cribro-legnoso e cambio suberofellodermico o fellogeno).
APICE RADICALE
APICE del GERMOGLIO