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LA CÉLULA Y LOS TEJIDOS VEGETALES Informe didáctico LA CÉLULA Es la unidad anatómica funcional de los seres vivos. En todas las células aparecen las siguientes estructuras: Membrana plasmática Citoplasma Ribosomas Material genético Tienen tamaños muy variables Hay organismos unicelulares y pluricelulares Según su complejidad y organización interna se clasifican en procariotas y eucariotas PROCARIOTAS EUCARIOTAS Material vegetal (DNA) no rodeado por membrana Tamaño 1-10 µm Núcleo rodeado por membrana División celular directa, por fisión binaria Ausencia de orgánulos División celular por mitosis o meiosis Con orgánulos Flagelos simples Flagelos compuestos Tamaño 10-100 µm PROCARIOTAS EUCARIOTAS COMPONENTES DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS Pared celular Membrana plasmática Citoplasma Orgánulos Núcleo Pared celular Principal componente estructural: celulosa (glucosa β1,4) Tiene papel importante en la absorción, transpiración, traslocación, secreción y reacciones de reconocimiento Presenta varias capas que se van formando conforme se desarrolla la célula. De fuera hacia dentro: Lámina media Pared primaria Pared secundaria Lámina media Suele ser compartida con las células vecinas Compuesta fundamentalmente por compuestos pécticos: unión de moléculas de ácido galacturónico por enlaces α-1,4 esterificado con metanol. Con el tiempo se forman pectatos, al unirse a iones como el Ca 2+ Se forma durante la división celular Pared primaria Más gruesa que la lámina media. Asociada a protoplastos vivos En zonas con crecimiento activo. Las células que sólo poseen pared 1ª se pueden dividir por mitosis Se forma inmediatamente después de la división celular, antes de que la célula complete su crecimiento Presenta numerosas microfibrillas de celulosa entrecruzadas, unidas entre sí por puentes de H, hemicelulosa y pectinas Es extensible Ciertas zonas son más delgadas que otras Pared secundaria Sólo en algunos tipos celulares Mucho más gruesa que la primaria En células que han detenido ya su crecimiento. El depósito de pared secundaria no es uniforme Contiene gran cantidad de celulosa y lignina Puede llegar a tener tres subcapas, con propiedades fisico – químicas diferentes: S1 S2 S3 MODIFICACIONES DE LA PARED CELULAR Lignificación Cutinización Acumulación de gomas y mucílagos Pigmentación Superposición de láminas de suberina, en tejidos derivados del felógeno, confiere impermeabilidad Gelificación Acumulación de cutina, en células en contacto con el medio exterior, recubre hojas, tallos Suberificación Impregnación de la pared celular con lignina, proporcionando una gran dureza Coloración de las paredes (taninos) Mineralización Impregnación con sales inorgánicas (sílice carbonato cálcico…) INTERCOMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Protoplasto: parte de la célula, sin considerar la pared celular Simplasto: comunidad de protoplastos unidos Apoplasto: paredes celulares Plasmodesmos Canales que atraviesan la membrana y pared celular, conectando apoplastos vivos Se forman tras la división celular Transporte de sustancias a través de plasmodesmos: transporte simplástico INTERCOMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Campos de poros primarios Grupo de plasmodesmos concentrados en una zona, donde se reduce el depósito de pared 1ª INTERCOMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Punteaduras Discontinuidad en la deposición de la pared secundaria Puede ocurrir a nivel de un campo de poros primarios o no Dos tipos: Punteadura simple Punteadura areolada Punteadura areolada con toro Membrana plasmática Formada fundamentalmente por lípidos (fosfolípidos y colesterol), formando una bicapa lipídica en la que se insertan las proteínas FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA Separa el contenido intracelular del exterior Es semipermeable Transporte de moléculas pequeñas Transporte pasivo (sin gasto de energía) Difusión simple Difusión facilitada (proteínas transmembrana) Transporte activo (en contra de concentración de gradiente, con gasto de energía) Transporte de macromoléculas y partículas Por medio de vesículas rodeadas de membrana plasmática Exocitosis Endocitosis TRANSPORTE DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS EXOCITOSIS ENDOCITOSIS COMPONENTES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA Fosfolípidos - Moléculas anfipáticas - Cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica (anfipáticos) - Pueden unirse a glúcidos (glucolípidos) Colesterol - Intercalados entre los fosfolípidos Dan rigidez a la membrana y reducen su permeabilidad Proteínas - Transmembrana o integrales y periféricas CITOPLASMA Contenido celular comprendido entre la membrana plasmática y el núcleo Su apariencia es granulosa, debido a la presencia de ribosomas y orgánulos Comprende el citosol o hialoplasma: solución formada principalmente por agua y enzimas donde ocurren numerosas reacciones metabólicas ORGÁNULOS CELULARES Mitocondria En todas las células eucariotas Envueltas por doble membrana, con una membrana interna muy plegada (crestas mitocondriales) Contiene DNA circular, ribosomas 70s y enzimas De 200 a 3000 en una misma célula Síntesis de ATP y respiración celular Cloroplastos Exclusivamente en células vegetales Forma discoidal, con doble membrana (membrana interna lisa) Interior del cloroplasto, estroma, con tilacoides Tilacoides: sáculos aplanados que se apilan formando los grana; las membranas de los tilacoides contienen los pigmentos fotosintéticos (clorofilas y carotenoides) Con su propio DNA, ribosomas y enzimas En ellos ocurre la fotosíntesis Retículo endoplasmático (RE) Sistema tubular de membranas, se prolonga formando la envoltura nuclear. El espacio que queda en el interior se denomina lumen Dos tipos: RE rugoso (RER): con ribosomas RE liso (REL): sin ribosomas (raro en células vegetales) Funciones: En RER: síntesis de proteínas REL: síntesis de lípidos y grasas, detoxificación, almacén y regulación de concentraciones de calcio en el citosol células vegetales tiene una especial asociación con la pared y es capaz de dirigir el depósito de materiales en ella Retículo endoplasmático Aparato de golgi Conjunto de vesículas en forma de sacos, llamadas cisternas, que se agrupan en grupos de 4-6, llamados dictiosomas. Los dictiosomas tienen dos caras: Cara cis: orientada hacia el RE Cara trans: opuesta a la cis, libera vesículas de secreción Utiliza vesículas que provienen del RE, que se incorporan a la cara cis de los dictiosomas, comienzan sus transformaciones y pasan a la cara trans, y de ahí pasan al citosol Lisosoma Vesículas destinadas a la digestión celular Limitados por una membrana plasmática, conteniendo enzimas hidrolíticos (lipasas, nucleasas, proteasas…) Funciones: Hidrólisis de macromoléculas procedentes del exterior celular o interior Vacuolas Pueden ocupar entre un 5 y un 90% del volumen celular Rodeadas por una membrana simple Suele haber una por célula Derivan de vesículas del RE Almacenamiento de sust. tóxicas o de reserva, Ribosomas Aparecen en grandes cantidades tanto en citosol como en RER y mitocondrias y cloroplastos De tamaño muy pequeño, compuestos por dos subunidades: Subunidad grande de 60s Subunidad pequeña de 40s Función: En cada subunidad hay varias cadenas de RNAr síntesis de proteínas Núcleo Contiene la mayor parte de DNA celular Rodeado por una envoltura nuclear, con 2 membranas, íntimamente unidas al RER Contiene 1 ó más nucleolos El nucleoplasma contiene: DNA, RNA, proteínas y agua Controla el funcionamiento de las células El DNA de los cromosomas contienen un mensaje (según la secuencia de nucleótidos) que determina la síntesis de proteínas de la célula Según la fase en la que se encuentre la célula en el nucleoplasma se distinguen: Cromatina Cromosomas Nucleolo Cromatina Asociación entre el DNA nuclear y proteínas (histonas), que lo estabilizan, facilitando así su replicación. Dos tipos - Heterocromatina (genes que no se expresan) - Eucromatina (genes que se expresan) Cromosomas Larga cadena de DNA asociada a proteínas densamente empaquetadas. Aparecen durante la mitosis. Cada cromosoma tiene dos partes iguales: las cromátidas, que indican el que el DNA se ha duplicado; a su vez, cada cromosoma tiene una copia idéntica, formando los cromosomas homólogos. Las células vegetales suelen ser poliploides:en cada núcleo hay cientos de copias de cada cromosoma Nucleolo Es una estructura densa, formada por RNAr y RNAt LOS TEJIDOS VEGETALES Un tejido es un grupo de células con un origen, estructura y funciones comunes Se pueden distinguir dos tipos de tejidos: Tejidos simples (con un solo tipo celular) Tejidos compuestos (con varios tipos celulares) A su vez también se pueden clasificar en: Meristemáticos: sus células se dividen Adultos: sus células no se dividen Todos los tejidos vegetales tienen su origen en los meristemos, formado por células indiferenciadas, con capacidad de división TIPOS DE TEJIDOS SEGÚN SU FUNCIÓN Meristemáticos Apicales (crecimiento en longitud ó 1º) Laterales (crecimiento en grosor ó 2º) Parénquima clorofílico Parénquima aerífero Parénquima de reserva Parénquima acuífero Conductores Xilema Floema Colénquima Esclerénquima Protectores Cambium vascular Felógeno Parenquimáticos Mecánicos Epidermis Peridermis Secretores Conductos secretores Pelos Glándulas TEJIDOS MERISTEMÁTICOS Se multiplican activamente para formas los tejidos adultos diferenciados Meristemos apicales Situados en ápices de los brotes y raíces, encargados del crecimiento de raíces, tallos, hojas y ramas Cambium vascular Es un meristemo lateral Es un cilindro de células situado en tallos y raíces que van a sufrir un engrosamiento secundario Se encuentra entre el xilema y floema Sus células son de dos tipos: Iniciales fusiformes (dan lugar hacia el interior al xilema 2º y hacia el exterior al floema 2º) Iniciales radiales (dan lugar a tejidos parenquimáticos) Felógeno o cambium suberógeno Es un meristemo secundario que se origina en la epidermis Produce el tejido que reemplazará a la epidermis cuando hay crecimiento secundario Produce súber o corcho hacia el exterior y felodermis hacia el interior (súber + felógeno + felodermis = peridermis) TEJIDOS PARENQUIMÁTICOS Tejido poco especializado, implicado en numerosos procesos como: fotosíntesis, almacenamiento, elaboración de sustancias, regeneración de tejidos… Formado por un solo tipo celular, con pared celular primaria poco engrosada y células siempre vivas Sus células tienen la capacidad de poder desdiferenciarse y convertirse en una célula totipotente (con actividad meristemática) Forma masa continua de células en la corteza y médula de raíces, tallos, hojas, frutos y semillas Podemos encontrar 4 tipos de parénquimas: Parénquima clorofílico o clorénquima: Tejido especializado en la fotosíntesis Contiene numerosos cloroplastos Suele encontrarse debajo de la epidermis de las hojas, donde le llega bien la luz, aunque también aparece en tallos verdes En las hojas se le llama mesófilo, y las células se disponen de dos formas: Parénquima en empalizada: células alargadas, con espacios intercelulares pequeños Parénquima lagunar o esponjoso: células redondeadas, que no se disponen en estratos, con grandes espacios intercelulares Parénquima aerífero o aerénquima: Muy desarrollado en plantas que viven en ambientes muy húmedos o acuáticos Células con grandes espacios intercelulares por donde circulan gases Es un tejido continuo, desde los tallos hacia las raíces Parénquima de reserva Sus células sintetizan y almacenan numerosas sustancias de reserva (proteínas, azúcares, moléculas nitrogenadas, pigmentos, almidón…) Abundante en médula del tallo y raíz, tubérculos, rizomas, cotiledones… Gránulos de almidón Parénquima acuífero Células grandes, con paredes delgadas y una gran vacuola central, llena de agua Característico de plantas xerofíticas, que viven en ambientes secos Contienen mucílagos: sustancias que aumenta la capacidad de absorción y retención de agua TEJIDOS CONDUCTORES Son tejidos especializados en el transporte de agua y sustancias orgánicas e inorgánicas Dos tipos: Xilema: transporta agua y algunas sustancias inorgánicas y orgánicas desde la raíz hasta hojas (savia bruta) Floema: transporta sustancias orgánicas desde las hojas hasta el resto de la planta (savia elaborada) Durante el crecimiento primario (en longitud) se forman el xilema y floema primario; si la planta tiene crecimiento secundario se forman xilema y floema secundarios, a partir del cambium vascular Xilema Presenta 4 tipo de células principales: Traqueidas Elementos de los vasos Células parenquimáticas Fibras del esclerénquima Los Células conductoras almacenamiento sostén elementos conductores tienen una pared secundaria gruesa, y el contenido protoplasmático se ha eliminado. Floema: También llamado tejido criboso, está formado por 4 tipos de células: Célula cribosa Elementos conductores Tubo criboso Fibras del esclerénquima Célula parenquimáticas Células cribosas y tubos cribosos son células vivas, sin núcleo, con pared primaria engrosada y depósitos de calosa. TEJIDOS MECÁNICOS O DE SOSTÉN Constituidos por células con paredes celulares gruesas, que aportan una gran resistencia mecánica Hay dos tipos: Colénquima Esclerénquima Colénquima Formado por células vivas, llamadas células colenquimáticas Pared primaria con engrosamientos desiguales que confiere gran resistencia. Paredes ricas en pectinas, hemicelulosa y celulosas No está presente en raíces, ni en zonas con crecimiento secundario Se sitúa en posiciones periféricas, justo debajo de la epidermis Forma una especie de cilindro continuo o bien bandas discontinuas Según la disposición de los engrosamientos de la pared podemos distinguir varios tipos de colénquima: Colénquima angular: en vértices de células Colénquima laminar: en paredes externas e internas Colénquima lagunar: en los espacios intercelulares Colénquima anular: uniforme por toda la célula Esclerénquima Presenta dos tipos de células (fibras y esclereidas) con pared secundaria engrosada y lignificada Células esclerenquimáticas, muertas, sin protoplasma Protegen las partes blandas de las plantas, siendo abundante en tallos y hojas Las fibras se clasifican según su posición: floemáticas, xilares, corticales, perivasculares… Las esclereidas se clasifican según su forma: astroesclereida, braquiesclereida, macroesclereida… Fibras corticales Fibras perivasculares Astroesclereidas TEJIDOS PROTECTORES Forman el límite externo de la planta Dos tipos, dependiendo de si la planta tiene crecimiento primario (epidermis) o secundario (peridermis) Epidermis Durante el crecimiento primario constituye el tejido de protección de los órganos vegetales, a excepción de la caliptra de la raíz. A parte de dar protección, regula la transpiración, intercambio de gases, secreción… Formada por una sola capa de células, muy unidas entre sí, sin espacios intercelulares Raras veces lignifican su pared depositando lignina En las partes aéreas sintetizan cutina, que formará la cutícula (en raíz y pelos radiculares la sustancia es la suberina) Especialización de células epidérmicas: Estomas: delimitados por las células oclusivas (cel. epidérmicas especializadas) Permiten el intercambio gaseoso Cel. oclusiva Tricomas o pelos: Son protectores o glandulares, abundantes en estructuras jóvenes de las plantas Tricoma unicelular Tricoma pluricelular Peridermis En partes de raíz y tallo con crecimiento secundario Esta formada por tres capas: Felógeno: se divide y da lugar a En la parte exterior corcho En la parte interior felodermis Las células del felógeno sufren engrosamiento secundario por depósito de suberina y mueren, formando una capa muy compacta Las células de la felodermis son células vivas que no se suberifican Aparecen lenticelas que permiten el intercambio de gases TEJIDOS SECRETORES Se distinguen dos tipos de estructuras de secreción: Secreción externa Pelos Hidatodos Nectarios Osmóforos Secreción interna Células secretoras Cavidades y conductos secretores Laticíferos Pelos Formados por un pie o pedúnculo y una cabeza uni o pluricelular, que almacena el producto de secreción Hidatodos Estructuras que liberan agua, principalmente en hojas, que se acumulan en forma de gotitas Nectarios Estructuras secretoras de azúcares procedentes del floema Osmóforos Estructuras secretoras de aceites volátiles Células secretoras Sintetizan una amplia variedad de productos: resinas, mucílagos, taninos… son células muy especializadas, que se denominan idioblastos Cavidades y conductos secretores Su producto de secreción se acumula en los espacios intercelulares (ejemplo: conductos resinífero) Laticíferos Células individuales o en grupo que acumulan látex RAÍZ El sistema radical sirve para sujetar la planta al suelo y encontrar las grandes cantidades de agua que necesita RAÍZ Se considera que el APOPLASTO opone menos resistencia al paso del agua que el SIMPLASTO Banda de caspary: formada por depósitos de suberina en la endodermis, que obliga al agua a pasar al interior de la célula. Una vez pasada le endodermis, el agua vuelve al apolasto TALLO HOJA FLOR FRUTO SEMILLA
