biologia celular, Apuntes de Biología Celular

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BIOLGIA CELULAR (UCM)

CELULA VEGETAL

ZAPATA, AGUSTÍN 13-

A.‐

D

fijar que v

1 ‐Pa

Tod mem envu

LA C

CÉLULA

Dos caracte CO 2 aprove va a determ

ared celu

das las célu mbrana plas uelve a una

CÉLULA

A VEGET

rísticas bás echando la e minar mucha

ular

las vegetale mática, de célula vege

VEGETA

TAL: Car

icas distingu energía sola as caracterí

es están rod nominada p tal.

AL Y TEJ

racteríst

uen las célu ar –son foto ísticas de la

deadas por pared celula

IDOS M

ticas es

ulas vegetal oautótrofas‐ s células ve

una MEC e ar. La pared

MERISTE

peciales

es de las an ‐ y la presen egetales y de

especial, sup d celular es e

Figu plás célu

La célu resid con estru que salva MEC el m que vege La celu serie célu a las mot célu la co a tra es u

MÁTICO

s

nimales: Cap ncia de una e las planta

perpuesta a el medio ex

ura 1: Pared stidos y vac ula vegetal

diferencia las de tejid de en los co los que est ucturada y es más rígi ado esto ta C hidratada medio, el gel rodea a las etales. presencia d lar determi e de caracte las vegetale s animales: tilidad celula las con otra omunicació avés de plas n filtro de p

OS*

pacidad de pared celu as.

a la xterno que

d celular, uolas en la

con la MEC os animales omponente á también en da. Pero mbién es u y constituy hidratado s células

de la pared ina toda un erísticas de es en relació Ausencia de ar, une a un as, posibilita n intercelul smodesmos permeabilid

lar

de s es

n

na ye

a las ón e nas a ar s, dad

La h rami cont Las much a gru cada cont espa las m carbo mod tejido

Otr la pa Posib muy son m debe

Figur

hemicelulo ficado. Se u ribuyendo a s pectinas ( hos grupos upo carboxí uno de ello ribuye pode cios entre m moléculas de oxílicos. L o de cemen os vegetale

ro compone ared. Presen blemente co entreverad muy abunda e extender o

ra 3. Model

osa ( Fig. 4) une a la sup a formar un Fig 4 ) son h de galactur lico, ‐COO‐) os molécula erosamente microfibrilla e pectina a as pectinas nto o de agl es quedan d

ente de la p ntan mucho ontribuyen das en ella y antes las ex o deformar

lo estructur

es un grupo erficie de la n entramado heteropolis rónico (mo

. Debido a e as de agua f e a que la pa as de celulo entrelazars son especi utinante en e esta form

ared celula os hidroxipro a mantene y resulta difí xtensinas. P su pared ce

ral de la pa

o de hetero as microfibr o más comp sacáridos ta onosacárido estas cargas formando lo ared sea un sa y resto d se a través d almente ab ntre parede ma unidas.

r son gluco olina como r el entram fícil extraerl Para crecer elular. Las g

red primari

opolisacárid rillas de celu plejo y com mbién hete o derivado d s negativas o que se de n gel altame de elemento de los cation bundantes e es de células

proteínas, h el colágeno ado tridime as sin destr una célula v glucoproteín

ia

os heterogé ulosa recub pacto. erogéneos y de galactos une iones d nomina esfe ente hidrata os de la par nes de Ca 2 u en la lámina s adyacente

hasta un 10 o de la MEC ensional de ruir la estruc vegetal o pa nas podrían

éneos y pro briéndolas y

y ramificado sa con un gr de Ca 2+^ que fera de hidra ado. Este ge ed por la te unidos a los a media que es. Las célul

0% del total C de células la pared ya ctura de la ara cambia n contribuir

ofusamente y

os con rupo oxidad e se rodea d atación. Est el rellena endencia de s grupos e actúa a as en los

de la masa animales. a que están pared. Entr r de forma a ello.

e

do e to

e

de

re

Figur

P Es la de di poste plasm como y a u

ra 4: Model

ared prima primera de isponen de eriormente mática y la p o veremos m na disposic

lo estructur

aria y secun epositada, e forma más y adicional pared prima muy gruesa ción de ésta

ral de la pa

daria. La pa es fina, sem laxa ( Fig. 3 lmente la pa aria. Sus car as‐ y más ríg s de forma

red de célu

ared primar mirrígida y m 3 ). En basta ared secun racterística gida debido más densa

ulas vegetal

ria está pres más deforma ntes tipos c daria. Ésta s fundamen a una mayo y más orde

es

sente en to able ya que celulares se se forma en ntales son: M or abundan enada que e

das las célu e las fibrillas deposita ntre la mem Más gruesa ncia de fibra en la pared

ulas vegetal s de celulos

mbrana a ‐en casos as de celulo primaria.

es. a

sa

Figur

b)

La p perm de pa cuyo otras much No mov celul El m hipot se las las cé pare cont de ag El t sopo la ex turge la ex proce El r de am escle

ra 6: Model

Implicaci

pared es un mite el paso artículas. Pe o PM es sens s‐ que capt has señales existe ning imientos ce ar. Las plan medio líquid tónico sien s ha elimina élulas por ó d impide un rarrestada p gua en ning turgor es de orte _const pansión cel encia y del d pansión. La eso. reforzamien mbas pared erénquima y

lo sobre có

iones func

n entramad de macrom ermite el pa siblemente an las célul s en los anim gún tipo de elulares de ntas son org do que rod do el agua a ado la pared ósmosis hinc n aumento por la resist gún sentido. e importanc atable cuan lular durant debilitamie as glucoprot

nto de la pa des es la bas y xilema.

mo los MTs

cionales

o tridimens moléculas ‐q aso de nutri inferior a e as vegetale males. célula vege la célula co ganismos fijo ea a una cé aportada po d‐ se lisan e cha a éstas mayor del v tencia y firm . cia vital para ndo las plan te el crecim nto control teínas expa

red por la d se para la e

s pueden or

sional de po quedan exc ientes como ese tope. La es son de ba

tal que pue omo un todo os no móvi élula vegeta or el xilema en un medio y origina un volumen ce meza de la p

a la planta y ntas se pone miento. El cre ado de la p ansinas ante

deposición d structura e

rientar la d

orosidad lim cluidas las d o sales inor s señales q ajo PM, no m

eda present o del tipo m les. al es la pare a. Los proto o hipotónico na presión d elular: La pre pared celula

ya que apor en lacias‐ y ecimiento c ared en las es mencion

de una pare squelética

eposición d

mitada. Cons e PM≥20. gánicas, mo uímicas –a macromoléc

ar fagocitos migración ce

ed. Es un ge plastos –cé o así. In vivo de turgenci esión de tur ar y, entonc

rta rigidez y constituye celular depe zonas de és adas están

ed secundar de las plant

de fibrillas d

stituye un f 00Da‐ y, po onosacárido uxinas, gibe culas como

sis. Tampoc elular o cont

el altamente lulas vegeta o la entrada ia o turgor h rgencia es ces, no hay

y un mecani la fuerza p ende de la p sta por don implicadas

ria y por la tas debida a

de celulosa

iltro que no or supuesto os, disacárid erelinas y es el caso d

co tracción

e hidratado ales a las qu a d agua en hasta que la

un flujo net

ismo de rincipal par presión de nde se va a d en el

lignificación a los tejidos

o o dos

de

e ue

a

to

a

dar

n s

La l célul Las la pa sube fund

Figu

lámina med as de los te s diferencias ared secund erina son, ju amentales

ura 7: Plasm

dia actúa, c ejidos veget s en el gros daria y la im unto con la l para la dist

modesmos

omo ya hem ales. Los pe or de las pa mpregnación ocalización inción de lo

mos comen ectatos may aredes de cé n de las par n de las célu os tejidos ve

tado, como yoritarios en élulas veget edes por po ulas dentro d egetales.

c p c c t c c m h e d P C a e e l

o cemento o n ella actúa tales debido olímeros tal del órgano,

c) Poro

Las células comunicada plasmodesm comunicació células vecin tiene una es cilíndrico, de calibre, a tra membrana p hasta el RE d en las célula difusión pas PM≤ 800 Da Ca 2+. Las cél acopladas m equivalente en hendidur os tejidos a

o aglutinant n de agente o a la prese les como lig los factore

os y plasm

s vegetales as entre sí a mos que pe ón directa d nas. El plas structura de e unos 20 ‐ 4 avés del cua plasmática, de una célu as vecinas. P siva de com

. Está regul lulas así uni metabólicam e funcional a ra o por con animales.

te entre las e aglutinant ncia o no d gnina o es

modesmos

vivas están a través de rmiten la del citosol d smodesmo e canal 4 0nm de al la , citosol y ula se contin Permite la puestos de ado por ion idas quedan mente. Es el a las unione nexones en

te. e

s

de

núa

nes n l es

Los elem un ab apert célul de flu

2 ‐ O

Lo de va

Figur

a) P

Se corre orgá prop El p estro prese

s poros areo mentos del x bombamien tura. En el i as a través uido desde

Organizac

distintivo d acuolas.

ra 10. Cloro

Plástidos

dice en el l ecto, sin em nulos. Todo plástido. proplástido oma hay DN entes en las

olados tiene xilema aunq nto a modo interior de l de las cuale las células

ción intr

e las célula

oplastos

lenguaje co mbargo, dec os estos plá

o es un orgá NA ‐el DNA s células de

en una estr que no exclu de lentejue la apertura es se establ a los tejidos

racelular

s vegetales

rriente que ir que conti stidos se fo

nulo de dob que luego s l tejido emb

ructura dife usivos de el ela, denom quedan res ece este tip s circundan

en relación

e las células ienen plást orman a par

ble membra será el geno brionario y

rente. Son e los. La pare inado rebor stos de la lá po de poros ntes o entre

n a las anim

vegetales c idos, siendo rtir del mism

ana, de 2 ‐ 4 oma del clo en los meri

especialme ed secundar rde, en cuyo mina media s. Su función las células

ales es la ex

contienen c o el cloropla mo orgánulo

μm de diám roplasto‐. L stemos.

nte abunda ria se arque o centro ha a y pared p n está en re así comuni

xistencia de

cloroplastos asto uno de o precursor

metro, en cu Los proplást

antes en los ea formand y un poro o rimaria de l egular el pas cadas.

e plástidos y

. Sería más e estos , el

uyo escaso tidos están

s o o las so

y

induc parte parte sínte

Figur Los etiop fotos etiop luz lo

cción de la e de los foto e de esta m esis de pigm

ra 13. En pr s proplástid plastos que sistemas, ap plastos cuan os etioplasto

expresión d osistemas, d embrana( v mentos fotos

resencia de os en ausen presentan pilada, com ndo las plan os tienen la

de los múlti del complej ver tema Co sintéticos y

luz un etio ncia de luz s una gran ca o cristalizad ntas o parte a capacidad

ples genes jo FoF1, y d onversión e del ciclo de

oplasto se d se desarroll antidad de da. Igualme es de ellas p de rápidam

Figur

Los tema desa (Fig. mesó paré prim form del p invag inde en e del t aspe que codific el resto de nergética) y e Calvin.

esarrolla en an –en célu membrana ente, los clo asan a una mente trans

ra 11

s cloroplast a de Conver rrollan a pa

11. en los ó ófilo de las nquima cor marios. La m ma a partir d proplástido ginaciones y pendización stos tejidos ilacoide que ecto morfoló can para las complejos y de enzima

n cloroplast ulas no mer similar a la roplastos se situación si formarse e

tos ( ver est rsión Energ artir de los p órganos ver hojas o en rtical de alg embrana ti de la memb tras sufrir c y posterior n. En presen s se induce e e implica no ógico come s proteínas q proteicos q as implicado

to ristemáticas tilacoidal p e transform in luz. En pr n cloroplast

tructura en ética) se proplástido rdes como e el gunos tallos lacoidal se rana intern complejas

ncia de luz y el desarroll o solo el ntado sino que forman ue forman os en la

s‐ a pero sin man en resencia de tos.

s el

a

y o

la n

esen comp solub Otr ATPa de tu creci

B.‐

Lo dérm Los anim respo Tod emb emb

15. d extre apica tejido

Figur

ciales, resp puestos fen bles en agua ras funcione asa(V); cont urgencia tom miento y al

TEJIDO

os tejidos ve micos o de r s tejidos me males las pla onsables de das las plan rión con un rionario no de la futura emos. Resto ales de tallo os meristem

ra 15: Semi

ponsables de nólicos, la m a de flores‐ es: Contribu trol de la co mando agua l control de

S MERIS

egetales se d ecubrimien eristemático ntas presen e este crecim ntas con sem no o dos cot o escasame planta con os de estos os y raíces. P máticos, los

lla y embri

e la fraganc mayoría con , flavonas, f uye al contr ncentración a y cediend l tamaño ce

STEMÁT

dividen en l nto, fundam os son respo ntan crecim miento son millas se de tiledones co ente difere meristemo meristemos Proceden d laterales, t

ión de una

cia y olor de n funciones flovonoides rol del pH e n de iones i o agua al ci elular.

TICOS

los siguient mental o par onsables de miento indef los tejidos esarrolla a p on una cubie enciado en e os, es decir s van a que irectament tienen un o

dicotiledón

e plantas aro desconocid s, taninos ) n el citosol norgánicos itosol; indir

es grupos o renquimátic el crecimien finido duran meristemát partir de ést erta. El emb el que qued tejido emb dar en ápic e del embri rigen distint

nea

omáticas, y das ( antocia

debido a la Na +^ y otros rectamente

o sistemas: M cos, vascula nto de la pla nte toda a v ticos. tas. La semi brión está fo da definido rionario no es de tallos ón tras divi to a éste.

y glucósidos aninas –pig

acción de l s; control de e contribuye

Meristemát r y de sopo anta. A difer vida de la pl

illa ( Fig. 15 ormado po el eje apica diferenciad s y raíces, m isiones mitó

cardiacos), mentos

la bomba H e la presión e al

ticos, rte. rencia de lo anta. Los

) es un r un tejido al‐basal ( Fig do, en ambo meristemos óticas. Otro

n

os

g. os

s

So algun muy vacu intra comu Tie las co vege plant caso‐ El p estru

2 ‐T

La c later

a

local

Figur

1-Carac

n células de nas células fina y exten olas y prop celulares. L unicadas a t nen activid orrespondie etales. Esto ta‐ y al divid ‐ y la otra q plano de div ucturalment

Tipos de

clasificación rales o bien

a) Meriste

Remane izan en los

ra 16: Meris

cterística

e pequeño t del cambiu nsible lo qu plástidos, p Las células e través de ab ad prolifera entes horm implica que dirse origina ue se irá di visión en los te: Cilíndric

e meriste

n más ampl en M. prim

emos Apic

ntes del tej ápices de ta

stemos apic

as celula

tamaño, de m vascular e posibilita pero no clor están muy u bundantes ativa tras –e onas vegeta e tienen act an una célu ferenciando s meristemo os o cordon

emos

iamente ac marios y M.

cales o Pr

ido embrio allos y raíce

cales

ares

e morfología que son ala su crecimie oplastos, y, unidas entre plasmodesm en nuestras ales. Son de ividad proli ula que sigue o a uno u ot os varía y o nes, lamina

ceptada de l secundario

imarios

nario que s es en la plan

a tirando a i argadas o fu ento y proli , por supues e dejando a mos. latitudes‐ s e hecho las ferativa ilim e siendo cé tro del resto rigina distin res y en ma

los meristem os.

ituados inic nta adulta (

M las Fig. ant me célu Cum asig aut pro la v divi una car se i célu que Otr núm

isodiamétri usiformes. P feración. Pr sto, el resto apenas espa

ser activada células mad mitada –a lo lula madre o de los tej ntos meriste asa.

mos consist

cialmente e Fig. 16).

Muy pocas c auténticam

. 17). Ya he eriormente ristemática ulas madre mplen con l gnadas a ést orregenera oliferativa‐ e vida del orga isión celular a célula mad acterísticas rá diferenc ulas del rest e pierde cap as caracterí mero y su es

ca a excepc Presentan p resentan div o de los org acios interc

as estaciona dre de los t o largo dela –meristem jidos de la p emos morfo

te en M. ap

n el eje del

células en es mente meris emos comen e que las cé as son equiv de los tejid as caracterí stas células: ación –capa es ilimitada anismo; pre r asimétrica dre que ma s de tal y otr iando progr to delos tej pacidad pro rísticas son s stado indife

ción de pared prima versas ánulos celulares y

almente po ejidos vida de la ática en est planta. ológica y

picales y M.

embrión se

sos ápices s stemáticas ( ntado lulas valentes a la dos animale ísticas Capacidad cidad a, a lo largo esentan a generando ntienen las ra célula qu resivament idos a la ve oliferativa. su escaso erenciado.

aria

r

te

e

son (

as s.

de

de

o

ue e a z

Figur ra 18. Orige en y localiza ación de fel lógeno y pe eridermis.

El

a pre paren direc

Figur

cambium

esentar creci nquimáticas ctamente de

ra 19: Hace

m vascula

imiento sec s y en parte l embrión.

s vasculare

r se localiz

undario. Es también de

es y localiza

za entre xile ste meristem e pro-cambi

ción del cam

ema y floem mo procede um que, a s

mbium en t

ma de tallos en parte de u vez, proc

tallos prima

y raíces pri desdiferenc ede del mer

arios

imarias y qu ciación de c ristemo apic

ue van células cal, no

Figur tran

ra 22. Local nsición a sec

lización del cundaria

cambium y felógeno en un tallo con estrucctura primaria de

Morfológicamente el cambium puede ser un cilindro continuo (tallos secundarios y primarios de gimnospermas y de bastantes dicotiledóneas) entre el xilema y el floema ( Figs 20 y 21) y en otros, en los que los haces vasculares están separados (Fig. 19), (tallos primarios de bastantes dicotiledóneas) distinguirse entre cambium fascicular _entre xilema y floema de cada haz‐ y no fascicular –el localizado entre haces vasculares contiguos‐. Existen dos tipos de células en el cambium: Células iniciales fusiformes y células iniciales radiales. Las primeras, alargadas en dirección al eje longitudinal del órgano y con extremos agudos originan los elementos axiales y alargados del xilema y del floema, los elementos conductores entre ellos. Las iniciales radiales son células más o menos isodiamétricas y originan células parenquimáticas radiomedulares presentes tanto en el floema como en el xilema. La actividad proliferativa del cambium originará –además de células que seguirán siendo meristemáticas‐ células que quedarán desplazadas hacia el córtex o hacia la médula. Las primeras se diferenciarán a floema secundario y las segundas, a xilema secundario (Fig. 22).

BIBLIOGRAFÍA: TEXTOS DE HISTOLOGÍA y capítulos de algunos textos

de Biología Celular y de Biología de las Plantas

ANTOMÍA VEGETAL. A. FAHN. Tercera edición, 1982. Ediciones Pirámide. IBSN 84 ‐ 368 ‐ 0291 ‐ 8

ANATOMÍA VEGETAL. K. ESAU. Tercera edicción, 2008. Omega. IBSN 978 ‐ 84 ‐ 282 ‐ 1443 ‐ 8

CITOLOGÍA E HISTOLOGÍA VEGETAL Y ANIMAL. Paniagua R. Cuarta edición, 2007. McGraw‐Hill. ISBN 978 ‐ 84 ‐ 481 ‐ 5593 ‐ 9

LAS CÉLULAS DE LOS TEJIDOS VEGETALES. J. FERRER. Primera edición, 1997. Ed. Vedrá. ISBN 8487456049

BIOLOGÍA DE LAS PLANTAS. P.H.RAVEN, R.F.EVERT y S. E. EICHHORN. Cuarta edidicón, 1991. Editorial Reverté. ISBN 84 ‐ 291 ‐ 1843 ‐ 8

*Observación: El material que forma parte de estos

temas, ya sea texto o gráficos e imágenes y tanto de

Biología Celular como Histología, sólo puede ser

utilizado por y en el contexto del curso de Biología

Celular e Histología, 2012 ‐2013, de la Facultad de

Ciencias Biológicas de la UCM y por los alumnos de los

grupos B y D.

Histología Grupos B y D. 2012-13. Biológicas UCM. M. Bañuelos Calvo