La parete cellulare nelle
piante superiori
Fibre tessili, legno, carta sono pareti cellulari più o meno pure e variamente
lavorate.
Il legno è un materiale solido, flessibile e resistente, tutte caratteristiche che
possiamo associare alla parete cellulare.
Anche la frutta e la verdura devono molte delle caratteristiche organolettiche
alle pareti delle cellule che le compongono.
I citoplasmi di due cellule
adiacenti risultano in continuità
grazie ai plasmodesmi
La parete cellulare riveste
esternamente la membrana plasmatica
Parete: Complessa struttura polimerica che si
organizza in maniera continua e dinamica
esternamente alla membrana cellulare
Determina la forma delle cellule
Nel corso dello sviluppo cellulare, l’architettura della
parete può cambiare e far assumere alla cellula
forme diverse contribuendo alla specializzazione
funzionale
Funzioni
Strutturale: conferisce rigidità alla cellula
Difesa: barriera fisica e biologica contro i patogeni
Sviluppo: alcune pareti contengono molecole che
influenzano i processi di sviluppo e marcano la
posizione della cellula all’interno della pianta
Comunicazione:
1. Cellula-cellula e parete-nucleo
2. Riconoscimento di batteri simbionti azotofissatori
3. Distinzione delle proprie cellule da quelle estranee
nell’interazione polline-stilo
Composizione della lamella mediana
Sostanze pectiche ed acqua
Sostanze pectiche:
Polisaccaridi acidi: Ramnogalatturonani I e II
Omogalatturonani
Polisaccaridi neutri: Arabani, Galattani,
Arabinogalattani
Parete primaria
Matrice:
Sostanze pectiche + emicellulose
Proteine strutturali ed enzimatiche
Acqua
Piccola percentuale di lipidi
Componente fibrillare:
Cellulosa
Callosio (nella piastra cellulare, nella parete del tubetto
pollinico, in risposta a ferite)
• La parete primaria viene depositata
mentre la cellula aumenta di dimensioni
La componente di matrice:
le pectine nei frutti carnosi
determinano la compattezza della
polpa
Emicellulose o glicani concatenanti
Si legano mediante legami idrogeno alle microfibrille di cellulosa
collegandole fra loro
Xiloglucani
(caratteristici delle pareti primarie di dicotiledoni)
Glucuronoarabinoxilani GAX
(caratteristici delle monocotiledoni)
b-glucani
(caratteristici delle pareti primarie delle graminacee)
Xiloglucani
Catena lineare di glucosio con residui laterali di xilosio
Possono esservi anche altri residui (fucosio e galattosio)
L’apparato del Golgi è coinvolto nella polimerizzazione degli
xilani
La componente fibrillare
La cellulosa è un polimero del glucosio con legami beta 1-4
E’ una molecola rigidaa funzione strutturale
Cellobiosio, è il dimero di glucosio che
si può considerare il mattone della
componente fibrillare
In una cellula in interfase i microtubuli controllano la
deposizione della cellulosa
La crescita della parete comporta
interazioni tra:
• Plasmalemma
• Vescicole secretorie
• Microtubuli
Parete secondaria, composizione
% di fibre maggiore rispetto alla primaria
Fibre: dal 60 al 70% fino al 90-95% del peso
secco
Matrice: Emicellulose
La parete secondaria si forma solo in tipi cellulari con funzioni
specializzate di sostegno, conduzione, protezione.
Si forma quando la cellula ha completato la crescita
La sua deposizione è normalmente centripeta
La cellulosa ha organizzazione elicoidale
Modificazioni della parete
Lignificazione
Suberificazione
Cutinizzazione
Gelificazione
Mineralizzazione
Pigmentazione
LIGNIFICAZIONE
LIGNINA: polimero complesso di alcoli
aromatici (alc. coniferilico e sinapilico) che
impregna la parete sostituendosi alle molecole
di H2O nella matrice (è idrofoba).
Funzioni: Conferisce resistenza meccanica a
forze di trazione + pressione. Difesa contro
attacco dei microrganismi patogeni
Presente nelle Briofite (rara), Pteridofite e
Spermatofite
SUBERIFICAZIONE e CUTINIZZAZIONE
Suberina 1. e cutina 2.: sostanze lipofile (miscugli
di acidi e ossiacidi grassi esterificati) presenti:
1 nella scorza dei fusti e nei tessuti cicatriziali
Cellule quasi sempre morte
2 nell’ epidermide,accompagnate da cuticola e
cere (alcoli di alto peso e acidi grassi)
Cellule vive
affine è la sporopollenina di polline e spore di Funghi
e Pteridofite
FUNZIONE: Ruolo nell’impermeabilizzazione e resistenza
chimica e ai parassiti, isolante termico, resistenza ad
abrasioni
Presenti nelle Pteridofite e Spermatofite
Modificazione parete secondaria
SUBERINA: polimero lipidico che forma lamelle
che si appressano. Spesso associata a cere.
Funzioni: impermeabilizzante, limita la dispersione
di H2O per traspirazione
CUTINA: polimero lipidico che impregna la parete
e può costituire uno strato continuo che riveste
le cellule epidermiche.
Funzioni: Limita la eccessiva traspirazione
MINERALIZZAZIONE
carbonati o silicati, rendono la parete molto
dura. L’ impregnazione con silicati fa assumere
proprietà simili a quelle del vetro.
Es. sono silicizzate le pareti cellulari delle
cellule epidermiche nelle foglie di graminacee o
certi peli. Presenti in certe alghe che hanno
formato rocce calcaree
Funzioni: Difesa e meccaniche
PIGMENTAZIONE
Impregnazione con:
flobafeni (sost. tanniche) del legno
(duramen) o scorza o foglie.
flavonoidi
Presenti anche nei funghi
Funzione: contro la marcescenza
GELIFICAZIONE
Aumento delle sostanze pectiche e delle gomme e
mucillagini
Presenti nei tegumenti di certi semi, nella cuffia radicale,
capsule di batteri e alghe
oppure fenomeno patologico (gommosi).Gomma arabica
Funzione: Aumento delle capacità idriche,
lubrificanti
