Técnico em Biotecnologia
Módulo I
!
!
Biologia Celular
!
!
Aula 6 - Célula Vegetal
!
!
Prof. Leandro Parussolo
Célula Vegetal
• Se assemelha a Cell Animal em muitos aspectos de
sua mrorfologia e mecanismos moleculares básicos
(Replicação DNA, Transcrição em RNA, Síntese
protéica, Transf. de energia via mitocôndria)
!
Diferenças:
• Parede celular rígida;
• Desenvolvimento de 1 grande vacúolo para vários
fins;
• Plastídeos (conferem as cells vegetais a capacidade de
sintetizar compostos orgânicos, utilizando CO2 e energia da luz
solar através da fotossíntese)
Eletromicrografia de corte de folha de chuchu (Sebium edule L.) 7000X
! Parede Celular
• Distingue as cells vegetais das animais;
!
• Rica em polissacarídeos;
!
• Impede a mobilidade das cells;
!
• Participa da aderência; da algutinação celular; da
interação com as cells vizinhas;
!
• Influi no crescimento, nutrição, reprodução e defesa.
! Parede Celular
Auxilia na integridade osmótica da cell,
protegendo-a contra os efeitos da baixa pressão
osmótica (já que o meio extracelular em plantas é
hipotônico)
•
!
Constitui uma barreira protetora contra lesões e
infecções, pois impermeabiliza a superfície de
folhas e frutas, evitando o ataque de microorganismos;
•
!
•
Por ser rígida e forte, dá sustentação a cell,
agindo como o esqueleto da planta.
! Parede Celular
Além dessas funções, a parede celular tem
importância econômica – se constitui em uma
fonte de alimentos, de combustível, de
madeira, de papel, de fibras, etc.
•
!
•
Planta apresenta 2 tipos de PC
!
PC primária ! ativas (1ª que se desenvolve em uma
céll jovem)
!
PC secundária ! se forma na superfície interna da
PC primária (função de sustentação)
! Parede Celular
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
!
-
varia de cell para cell e de espécie para espécie;
Compostos mais abundantes em todas PC são:
Polissacarídeos estruturais
!
-
3 tipos + comuns ! celulose, hemiceluloses,
pectinas
!
- Outro componente polissacarídico: calose
(na maioria das cells é sintetizado como resposta a
lesões)
! Parede Celular
CELULOSE:
!
-
Polissacarídeo + abundante nos vegetais;
Constituído de unidades repetidas de D-glicose
(C6H12O6).
! Parede Celular
HEMICELULOSES:
!
-
Classe hetrogênea de polímeros de pentoses,
composto por diferentes monômeros além da
glicose;
!
-
São classificados de acordo com os açucares que
as compõem
!
-
categoria + abundante na maioria das espécies
de
mono e dicotiledôneas ! xiloglicanos
! Parede Celular
As cells vegetais também se interconectam e se
comunicam como ocorre em cells animais
!
!Tal interação é feita por: sinais químicos e por
comunicações intercelulares, processadas por canais
cilíndricos que atravessam as paredes das cells
vizinhas, comunicando diretamente com os seus
citoplasmas
!
Plasmodesmos
! Vacúolo
Cells vegetais tem vacúolos com características
próprias, diferente dos pequenos vacúolos das
cells animais;
•
!
•
Além do cloroplasto, a organela + evidente da cell
vegetal é o vacúolo (chega ocupar 95% do
volume celular);
! Vacúolo
É cheio de fluído – chamado suco celular;
Possui uma membrana que o reveste – chamada
tonoplasto;
•
•
!
Como a maioria das plantas é rodeada por um
ambiente hipotônico – absorve muita água
•
!
•
Vacúolos preenchidos com água mantém uma
forte pressão hidrostática interna, chamda pressão
de turgor, que empurra a membrana plasmática
contra a parede celular rígida, mantendo as cells
túrgidas.
! Vacúolo
Desempenham inúmeras funções:
•
!
-
Além de acumularem nutrientes, servem de
depósito de substâncias específicas, tais como:
!
proteínas, látex e substâncias venenosas ou de
gosto desagradável que protegem a planta
contra seus predadores (insetos e animais
herbívoros)
! Plastos
Plastídeos ou plastos constituem um grupo de
organelas específicas das cells vegetais que
contém membrana dupla e genoma próprio
(características comuns com as mitocôndrias)
•
!
Diferentes tipos de plastos são classificados em
termos de cor e função:
•
!
• Se contém pigmentos – CROMOPLASTOS
• se incolores - LEUCOPLASTOS
! Plastos
• Cromoplasto – nome genericamente dado as organelas
cujos pigmentos são não-fotossintéticos;
!
• Cromoplastos que possuem clorofila e outros pigmentos
fotossintéticos, recebem o nome de CLOROPLASTOS
!
• Cloroplastos contendo predominantemente clorofilas,
ocorrem em algas verdes e nas partes aéreas das
plantas
!
Importância fundamental na cell vegetal por serem o local
da FOTOSSÍNTESE
! Plastos
•
Cloroplastos permitem que as cells sejam
capazes de, na presença de luz, remover o
carbono do CO2 do ar e incorporá-lo em suas
próprias substâncias – liberando O2 da cell,
concomitantemente.
! Plastos
Outros tipos de cromoplastos (que apresentam
pigmentos carotenóides em altas proporções) são
responsáveis pela coloração amarela, laranja ou
vermelha de várias flores, alguns frutos e raízes,
e algumas folhas.
•
!
•
Nomes específicos dos cromoplastos:
!
XANTOPLASTOS (pigmento xantofila – amarelo)
ERITROPLASTOS (pigmento eritrofila – vermelho)
! Plastos
Cromoplastos podem se desenvolver a partir de
cloroplastos preexistentes (ex: o que ocorre durante
o amadurecimento de muitos frutos)
!
isso ocorre devido a uma transformação
gradual que envolve a degradação da clorofila das
membranas internas e acúmulo de carotenóides.
!
! Plastos
LEUCOPLASTOS
!
-
Sintetizam e acumulam substâncias de reservas
!
-
compreendem 3 tipos:
!
-
Amiloplastos (+ importante)
Proteinoplastos ou proteoplastos
Elaioplastos ou oleoplastos
ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DOS CLOROPLASTOS
ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DOS CLOROPLASTOS
Membrana externa – contém porinas – permeável a
pequenas moléculas
!
Membrana interna - impermeável a íons e metabólitos,
os quais necessitam de transportadores específicos.
!
Também possuem espaço intermembrana – enzimas,
proteínas, íons.
ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DOS CLOROPLASTOS
Estroma – matriz amorfa no interior dos cloroplastos, rica
em enzimas, incluindo as responsáveis pelas reações da
fotossíntese.
Apresenta:
Grãos de amido (tamanho reduzido),
Ribossomos – auxiliam na síntese de proteínas,
Moléculas de DNA – pequeno número de genes,
circulares.
Se replicam com contribuição do DNA do cloroplasto e do
DNA nuclear.
ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DOS CLOROPLASTOS
Tilacóides – sistema de membranas internas do plasto, em conjunto
formam o grana.
!
Os tilacóides se estendem entre os grana, interconectando-os –
tilacóide do estroma.
!
Possuem o espaço intratilacóide – clorofilas e demais pigmentos
fotossintetizantes. Fotossistemas I e II.
!
Nas membranas dos tilacóides está a cadeia transportadora de
elétrons e a ATP sintase.
O estroma á atravessado por um elaborado sistema de tilacóides,
consistindo em pilhas tilacóides discóides que se assemelham a
pilhas de moedas – grana – interligados por tilacóides do estroma.
!
MEMBRANA DO
CLOROPLASTO
GRANA
ESTROMA
VISÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE
- Processo pelo qual a energia do sol é captada e
convertida em energia química
!
VISÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE
Fotossíntese acontece em 2 etapas separadas e
sucessivas:
• Primeira etapa – ocorrem reações dependentes
de luz (reações fotodependentes ou
fotoquímicas)
!
Estas convertem a energia luminosa em energia
química, formando ATP a partir de ADP e reduzindo
moléculas transportadoras de elétrons (NADP+ em
NADPH)
•
!
•
•
Ocorre a oxidação da água e liberação de O2
Ocorrem nas membranas dos tilacóides
VISÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE
VISÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE
Segunda etapa – não diretamente dependente de
luz, o ATP e NADPH formados pelas reações
fotoquímicas são utilizadas para a síntese de
carboidratos com a redução de CO2 atmosférico;
•
!
Essa conversão do CO2 em compostos orgânicos
é conhecida como fixação do carbono
•
!
•
Essas são denominadas reações bioquímicas da
fotossíntese (fotoindependentes ou reações de
escuro) ! ocorrem no estroma
VISÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE
Referências Bibliográficas
Junqueira, L.C.U.; Carneiro, J. Biologia
celular e molecular. 8.ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.
!
De Robertis, E.; Hib, J. Bases da
biologia celular e molecular. 4.ed. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.