2012-04-20 UNIVERSIDADE AGOSTINHO NETO FACULDADE DE CIÊNCIAS DEI-BIOLOGIA ---------------------------------------------- Aula 4: teórico-prática A CÉLULA VEGETAL: funcionamento (Fisiologia Vegetal, Ano lectivo 2012) Por: Prof. Doutor Domingos da Silva Neto (Prof. Auxiliar) 1 Fisiologia Vegetal Angola A CÉLULA VEGETAL: estrutura e funcionamento ¾ O que é a célula? ¾ Tecidos Vegetais; ¾ Tipo de solutos; ¾ Transporte de compostos através das membranas; ¾ Entrada de água na célula; ¾ Irritabilidade da célula vegetal 2 Fisiologia Vegetal Angola Propriedades de uma célula viva • Célula – é um sistema complexo de organelas, detentora de todas as propriedades de matéria viva, nomeadamente: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ • Troca de partículas/compostos com o meio; Crescimento; Reprodução; Irritabilidade; Locomoção/movimento; Capacidade adaptativa; É a unidade básica, estrutural e funcional de qualquer organismo vivo Célula ≠ caos Célula = organização da matéria! 3 Fisiologia Vegetal Angola Tecidos vegetais - 1 Tecido simples: grupo de células similares organizadas numa unidade estrutural e funcional. Tecidos complexos: grupo de células formados por mais de um tipo de células organizadas numa unidade estrutural e funcional 4 Tecidos vegetais - 2 Tecido simples (parénquima lagunoso) Fisiologia Vegetal Angola Tecido complexo (parénquima, fibras e vasos) http://www.biologia.edu.ar/plantas/cell_vegetal.htm, 2010-3-2010 5 Tecidos vegetais - 3 Fisiologia Vegetal Angola 9Os organismos vegetais estão constituídos por 2 tipos de tecidos: • meristemas (tecidos embrionários, do embrião); • tecidos adultos. 9Nível de organização de um organismo vegetal • Planta--> Órgãos --> Sistemas de tecidos --> tecidos --> células 6 Tecidos vegetais - 4 Características Fisiologia Vegetal Angola Tecido Função Tipo de célula Meristema crescimento por divisão celular paredes 1º, núcleo grande Células meristemáticas Parénquima processos de metabolismo: fotossíntese, respiração, transporte a curta distâncias, etc. paredes primaria e secundaria. Células vivas na fase de amadurecimento Células parenquimáticas Colénquima Suporta o crescimento do órgão Parede 1º, desigualmente engrossada Colénquima angular, tangencial y angular Esclaréquima sustém Parede 1º e 2º, geralmente lignificada Fibras e traqueidas Epiderme protecção de partes verdes parede 1º, externa com cutina células epidérmicas propiamente dichas, cél. especializadas: tricomas, estomas, etc. Periderme protecção do corpo secundário diversos tipos celulares Formado por súber, felógeno e felodermis Xilema transporte de agua e sais minerais tecido complexo traqueidas, membros de vasos, fibras e células parenquimáticas Floema transporte de produtos fotossintéticos tecido complexo Células cribosas, membros de tubo criboso, fibras, e cél. parenquimáticas 7 4) Tipo de solutos Fisiologia Vegetal Angola In an isotonic solution is the pressure at both sides of the membrane the same. A hypotonic solution has a lesser number of solute particles than the solution to which it is compared, while a hypertonic solution has a higher number of solute particles. At equilibrium is a solution always isotonic. 8 Fisiologia Vegetal Angola 5) Transporte de compostos através das membranas (1) • Osmose; • Difusão (simples e facilitada); • Endocitose (fagocitose e penicitose); • “Exocitose”; • Transporte passivo; • Transporte activo; 9 Osmose: entrada de água na célula Meio exterior Fisiologia Vegetal Angola Citoplasma Osmose http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular, 30-03-2010 10 Transportes passivo e activo (1) Fisiologia Vegetal Angola 11 (Fonte: Krogh, Biology -- a Guide to the Natural World, Fourth Edition) Transportes passivo e activo (2) Fisiologia Vegetal Angola 12 Fisiologia Vegetal Angola Transporte activo: proteínas transportadoras (Fonte: http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e22/22d.htm, 2010-04-07) 13 Transporte activo Fisiologia Vegetal Angola (Fonte: Krogh, Biology -- a Guide to the Natural World, Fourth Edition) 14 Sistema de transportes da membrana celular em resposta à salinidade Fisiologia Vegetal Angola Esquema das membranas celulares (plasmolema e tonoplasto) que separam o citoplasma do apoplasto e do vacúolo e os sistemas de transporte envolvidos na resposta celular à salinidade. (Fonte: R. Bras. Fisiol. Veg., 5(2):217-224,1993.) 15 Endocitose & exocitose (1) Fisiologia Vegetal Angola Endocitose? Exocitose? 16 Endocitose & exocitose (2) Fisiologia Vegetal Angola Endocitose : partículas entram na célula através da membrana plasmática. Dois tipos de endocitose: 1)Fagocitose: a célula engloba partículas sólidas ou estruturas de grandes dimensões. 2) Pinocitose: a célula introduz no seu interior líquidos extra-celulares contendo, ou não, partículas de pequenas dimensões. 17 Endocitose & exocitose (3) Fisiologia Vegetal Angola A fagocitose ocorre frequentemente entre seres unicelulares, em particular nas amibas e em certos protozoários ciliados, embora também ocorra nos organismos superiores realizada por células especializadas - os fagócitos. “Exocitose”: partículas deixam a célula através da membrana plasmática 18 Endocitose (1) Fisiologia Vegetal Angola 19 Endocitose (2) Fisiologia Vegetal Angola 20 Endocitose (3) Fisiologia Vegetal Angola 21 Entrada de água (solutos) solutos na planta - 1 A água atravessa radialmente a raiz por três vias: Fisiologia Vegetal Angola 9 Apoplasto: água não necessita de atravessar nenhuma membrana; 9 Simplasto: a água passa entre membranas pelos plasmodesmas; 9 Transcelular ou transmembrana: necessita atravessar duas membranas plasmáticas por célula (na entrada para o protoplasma e na saída do protoplasma); Â A via transcelular é usada especialmente pela água, já que graças às aquaporinas as membranas são muito permeáveis à água. Porém, esta via não é a preferencial para solutos. 22 Entrada de água (solutos) solutos na planta - 2 (Apoplasto vs simplasto) Fisiologia Vegetal Angola Via apoplástica Via simplástica e transcelular (transmembrana) http://www.fcav.unesp.br/download/deptos/biologia/durvalina/TEXTO-21-Agua%20na%20Raiz-Apoplasto%20Simplasto%20e%20Transcelular-2005.pdf 23 Entrada de água (solutos) solutos na planta - 3 (Apoplasto vs simplasto) Fisiologia Vegetal Angola 24 5) Transporte de compostos Fisiologia Vegetal Angola através das membranas (2) 25 5) Irritabilidade da célula vegetal Irritabilidade ou excitabilidade – propriedade da célula (orgão/organismo) receber e reagir aos efeitos de factores ou estímulos externos e/ou internos. Leis da irritabilidade: Fisiologia Vegetal Angola ¾ Lei da força da irritação ou do estimulo ¾ Lei do tempo de extensão da irritação ¾ Lei da quantidade do estimulo ¾ Lei do gradiente da irritação ou do estimulo 26 Mecanismo genérico de transmissão do sinal (da irritação) Fisiologia Vegetal Angola Recepção Transmissão interna do sinal Resposta local Estimulo} Transmissão do sinal Intercelular Resposta do sistema Sinal Fonte: Kuznetsov & Dmitrieva 2005 (adaptada) 27 Questionário Fisiologia Vegetal Angola • O que é osmose, difusão, fagocitose e penicitose? • Propriedade de uma célula viva. • O que são transporte passivo e activo. Dar exemplos para o caso de uma planta glicófita? • Explique o mecanismo genérico de transmissão de sinal (irritação) extracelular 28