parete cellulare vegetale, Appunti di Botanica Generale

Scarica parete cellulare vegetale e più Appunti in PDF di Botanica Generale solo su Docsity! Organello vegetale presente all’esterno della parete cellulare: → riveste completamente la membrana plasmatica → appare stratificata, presenta 3 strati → dalle cellule vegetali una forma un po’ squadrata, sembrano dei parallelepipedi/prisma Le pareti cellulari più sottili sono quelle delle cellule che ancora non si sono differenziate (staminali). Componenti della parete cellulare: LAMELLA MEDIANA = tiene in comunicazione,”incollate” le pareti cellulari di più cellule adiacenti,in questo modo vediamo una parete ripartita. La parete cellulare in alcuni punti è in contatto con la parete di una cellula adiacente quindi possono essere : ● Cellula 1 - lamella - cellula 2 ● Cellula 1 - spazio extracellulare - cellula 2 (questi spazi sono ricchi di gas) Tutti gli organelli della cellula vegetale sono delimitati dalla membrana plasmatica,che a sua volta è rivestita dalla parete cellulare. In alcune cellule specializzate è presente un’ulteriore parete secondaria. Protoplasto: cellula priva di parete. Il protoplasto viene privato della sua parete mediante enzimi. Esistono cellule che nascono prive di parete cellulare, es. le troviamo nei liquidi dei frutti che vengono usate per gli studi cellulari . Anatomia della parete : La parete primaria è presente in tutte le cellule vegetali, mentre la parete secondaria non la troviamo in tutte le cellule. E’ depositata dalla cellula all’interno della parete primaria, quindi si trova più vicina alla membrana plasmatica. La parete secondaria è stratificata, presenta tre strati : S1, S2, S3. Per quanto riguarda il processo di differenziamento delle cellule vegetali,vanno in contro alla morte cellulare programmata, questo perché alcune cellule esplicano il loro ruolo quando muoiono. Funzioni della parete: ● Mantiene/determina forma e grandezza della cellula; ● Responsabile dell’architettura della pianta; ● Fornisce supporto e resistenza; ● Previene lo scoppio delle cellule poste in una soluzione ipotonica e permette la generazione della pressione di turgore. ● Controlla la direzione di accrescimento ● Funzione di difesa ● Ha un ruolo metabolico (digestiva) ● Assorbimento,secrezione e trasporto(può essere facilitato o limitato dalla parete,questo dipende dal tipo di parete) ● Ridurre la perdita di H2O nelle pareti secondarie (con produzione di cuticola,sughero,ecc..) Le cellule differenziate modificano l’architettura della parete e assumono forme differenti. La parete primaria, la possiedono tutte le cellule vegetali e ha uno spessore che va da 0,1 a pochi nanometri. Ma è presente solo in un dato lasso di tempo, ovvero dalla formazione di nuove cellule fino al completo differenziamento. La parete primaria è formata da una parte fibrillare (25%) costituita da cellulosa, un polimero del - glucosio (supermolecola). Inoltre,è costituita anche da una matrice amorfa,in questa matrice sono presentiβ molecole,quali: - sostanze pectiche (35%) → polimeri di zuccheri complessi - emicellulose (25%) - proteine strutturali ed enzimatiche ( 1,8%) - contiene il 60% di H2O Composizione parete cellulare: Le fibrille di cellulosa sono collegate tra loro mediante le emicellulose. Poi troviamo le pectine,molecole con forma a “zig zag”, queste collegano tra loro le fibrille di cellulosa,le emicellulose e le proteine. Le proteine sono posizionate tra i vari componenti della parete, la loro localizzazione dipende dalla loro funzione (strutturali,enzimatiche,ecc…). ● Fibrille = formate dall’allineamento di singole catene di cellulosa,consente la formazione di miofibrille,tramite legami H,di 5-15 nM di diametro e 1-5 m di lunghezza;il grado di polimerizzazioneµ è circa 2000/25.000 residui di - glucosio.β ● Matrice = composta da emicellulose,pectine,proteine,H2O. Componente fibrillare (cellulosa) : due monomeri di glucosio, formano un dimero di cellobiosio che si associa in una catena di cellulosa che a sua volta forma le microfibrille. Le catene lineari di glucosio sono unite con legamiβ 1,4. Le catene di cellulosa possono essere associate in modo : - ordinato,dette micelle,sono meno attaccabili da enzimi sia esogeni che quelli usati nelle biotecnologie. - meno ordinate,dette amorfe,sono più attaccabili. Quando le strutture di cellulosa sono polimerizzate organizzano la parete in 2 modi : 1. struttura dispersa = tipica delle cellule vegetali giovani,la quantità di fibrille di cellulosa è poca. 2. struttura orientata = tipica delle cellule già differenziate,la quantità di fibrille di cellulosa è molta. Componenti matrice : 1. emicellulose = eteropolimeri con uno scheletro lineare di molecole di glucosio,anche dette cross linking (xiloglucano,arabinosio) 2. pectine = come componente principale troviamo l’acido galatturonico e altri zuccheri neutri come il ramnosio,galattosio,arabinosio. Si formano omopolimeri (omogalatturonano) ed eteropolimeri (ramnogalatturonano,è il prodotto dell’interazione di ramnosio + acido galattosio ed è questo che rappresenta la formazione a zig zag). 3. proteine strutturali = solitamente glicosilate,troviamo le glicoproteine,ricche di idrossiprolina (es.estensina) HRGP,le PRP ricche di prolina,GRP ricche di glicina e AGP ricche di arabinogalattano proteine. 4. proteine enzimatiche = perossidasi,idrolasi e ossidoriduttasi. Le emicellulose sono polisaccaridi ramificati di matrice che si legano alla cellulosa. Si legano tramite dei legami H sulle microfibrille neosintetizzate. Sono ramificate. Costituiscono il 40/45% delle pareti primarie e il 30/33% delle pareti secondarie. Lamella mediana: Spessore medio di 0,1 . E’ lo strato più esterno della parete ed è costituito prevalentemente daµ pectina(eteropolisaccaride idrofilo). La giunzione con una presenza di pectina più abbondante è detta pectina metilata, mentre, quella con una presenza minore di pectina è detta pectina non metilata.Origina dalla piastra cellulare ed è in comune a cellule congiunte. La sua consistenza è gelatinosa e la sua funzione è quella di unire le cellule adiacenti tra loro. La lamella mediana viene sintetizzata al termine della mitosi. Le pectine con l’H2O formano un gel, si tratta di un gruppo di polisaccaridi (acidi o neutri) che formano catene più o meno ramificate. La componente principale è l’acido galatturonico . Per la loro capacità di gelificare (formare gelatine) caratterizzano la lamella mediana che cementa le pareti di cellule contigue e la matrice della parete primaria . Nella parete sono presenti sia proteine: - strutturali : in generale,glicoproteine,legate a molecole zuccherine. Sono idrofile e formano legami H. Le estensine per esempio conferiscono maggiore rigidità alla parete. - enzimatiche : Fungono da catalizzatori per reazioni biochimiche. Tra le proteine enzimatiche troviamo le cellulasi che scindono la molecola di cellulosa,le pectinasi che scindono le proteine,le idrolasi che reagiscono con le pectine e possono accorciare le molecole delle pectine. In un tessuto integro le cellule ( a forma di parallelepipedo irregolare) sono legate tra loro mediante una lamella mediana. Se questo tessuto integro viene aggiunto in una soluzione con pectinasi si dovrebbe eliminare la lamella, a questo punto troviamo cellule non più legate tra loro,ma libere nella soluzione di pectinasi e assumono una forma bastoncellare. Inoltre, aggiungendo la cellulasi al tessuto precedentemente integro che è già stato trattato con pectinasi, notiamo che la parete primaria si elimina. Le cellule a questo punto assumono una forma sferica, che prende il nome di PROTOPLASTO. Il movimento dell’acqua e dei soluti in essa disciolti da una cellula all’altra,può avvenire sia nello spazio interno alla membrana plasmatica che in quello esterno. Nel primo caso esso avviene mediante i plasmodesmi, particolari strutture che congiungono i citoplasmi di cellule adiacenti. Nel secondo caso, l’acqua e i soluti scorrono attraverso la parete nello spazio esterno alla membrana plasmatica. La continuità di citoplasmi che fa da via al trasporto simplastico prende il nome di simplasto,mentre l’insieme delle pareti e del sistema di conduzione xilematico dove avviene il trasporto apoplastico prende il nome di apoplasto. Affinché il simplasto possa esistere c’è bisogno di punti di contatto tra citoplasmi di cellule adiacenti. Questi sono possibili grazie all’esistenza di canali plasmatici chiamati plasmodesmi. I plasmodesmi si divisono in base alla loro origine in: 1. primari : si forma durante la citochinesi,quando le vescicole che derivano dal Golgi che contengono i precursori della parete cellulare si fondono per formare la piastra cellulare (futura lamella mediana).