La cellula vegetale: un modello per uno stile di vita immobile Piante = Immobilità Minore complessità anatomica rispetto agli animali Maggiore capacità di adattamenti fisiologici Crescita mediante attività dei meristemi durante tutto il ciclo vitale PARETE CLOROPLASTI VACUOLO Negli animali cellule migrano negli stadi precoci di sviluppo per formare gli organi Anatomia rigida: cellule incapaci di migrare Le peculiarità delle cellule vegetali sono strettamente correlate alla nutrizione, alla crescita, allo sviluppo delle piante!!! CLOROPLASTI PARETE VACUOLO Parete cellulare vacuolo cloroplasto Parete È il primo contatto della cellula vegetale con l'esterno; circonda la membrana cellulare e delimita il protoplasto. La parete presente nelle cellule vegetali è formata principalmente da cellulosa Piu di 1800 sono i geni sono coinvolti nella risposta a cambiamenti dell’integrità e della performance della parete!!! Le cellule vegetali NON SONO FISICAMENTE SEPARATE. I citoplasmi delle cellule sono tra loro interconnessi attraverso i PLASMODESMI e il RE. Per questo si parla per le piante superiori di Organismi SOVRACELLULARI La parete è in stretta relazione con la MEMBRANA PLASMATICA e con il CITOSCHELETRO La parete protegge la cellula da shock omeostatici cioè regola e limita la quantità d’acqua che la cellula può assumere dall’ambiente esterno e le impedisce quindi di scoppiare in ambienti con basse concentrazioni saline; LA PARETE permette alla cellula di acquisire una forma definita; fornisce sostegno e accompagna la crescita!!! La Parete interviene attivamente in molti processi fisiologici (es. assorbimento, diffusione e trasporto d’acqua, traspirazione, etc); La Parete fornisce resistenza e protezione alla cellula per il suo carattere di involucro rigido; 5) protegge da danni ed infezioni causati dall’attacco di batteri, funghi patogeni e fitofagi; La Parete è sorgente di segnali per il riconoscimento all’interno dello stesso organismo o fra organismi diversi; Parete cellulare vacuolo cloroplasto VACUOLO acqua proteine pigmenti zuccheri metaboliti sali minerali FUNZIONI OSMOTICHE Esercitando una pressione contro la rigida parete esterna, il vacuolo assume funzione idrostatica e permette alla cellula di sostenersi e di accrescersi per distensione; Rilassamento della parete Entrata di acqua nel vacuolo e aumento dimensioni cellulari Sintesi di nuovi strati di parete all’interno di quelli preesistenti Ripristino della conc. iniziale dei soluti nel vacuolo Nel vacuolo si possono accumulare anche vari composti sia organici (carboidrati e proteine…) sia inorganici, anche sotto forma di cristalli!!! SEGREGAZIONE DI METABOLITI e MOLECOLE TOSSICHE per la cellula Puo’ accumulare diversi tipi di composti sottraendoli in tal modo alla cellula. Tali sostanze, accumulandosi nel vacuolo possono svolgere un’azione protettiva contro i fitofagi e deterrente verso gli erbivori FUNZIONI LITICHE La presenza di idrolasi acide dentro il vacuolo fa sì che esso venga considerato il più importante compartimento litico della cellula vegetale. Turn-over di componenti cellulari da degradare e riciclare. Parete cellulare vacuolo cloroplasto PLASTIDI (Cloroplasti, Cromoplasti, Amiloplasti) Organuli caratteristici delle cellule vegetali Fondamentali per - FOTOSINTESI - BIOSINTESI DI ACIDI GRASSI - BIOSINTESI DI AMINOACIDI - BIOSINTESI DI AMIDO I plastidi possiedono un involucro costituito da due membrane lipidiche: la MEMBRANA ESTERNA e la MEMBRANA INTERNA. All’interno della membrana interna si trova lo STROMA o MATRICE, un fluido contenente metaboliti, intermedi di reazione, ioni, proteine, enzimi, ribosomi, DNA, lipidi. Sistema lamellare poco sviluppato Membrana esterna Grana Membrana interna CLOROPLASTI Granum Tilacoidi Lumen Stroma DNA 6CO2 + 6H2O + energia luminosa -> C6H12O6 + 6O2 Cromoplasti Amiloplasti Fibre tessili Miglioramento qualità dell’aria e clima Produzione di ossigeno Bioindicatori Nutrimento Fitofarmaci Profumeria Coloranti Phytoremediation Legname