Las células vegetales son células eucariotas presentes en plantas verdes , eucariotas fotosintéticas del reino Plantae . Sus características distintivas incluyen paredes celulares primarias que contienen celulosa, hemicelulosas y pectina, la presencia de plastidios con capacidad para realizar la fotosíntesis y almacenar almidón, una gran vacuola que regula la presión de turgencia, la ausencia de flagelos o centriolos , excepto en los gametos, y un método único de división celular que implica la formación de una placa celular o phragmoplast que separa las nuevas células hijas.
Características de las células vegetales
- Las células vegetales tienen paredes celulares , construidas fuera de la membrana celular y compuestas de celulosa , hemicelulosas y pectina . Su composición contrasta con las paredes celulares de los hongos , que están hechas de quitina , de bacterias , que están hechas de peptidoglicano y de arqueas , que están hechas de pseudopeptidoglicano . En muchos casos, el protoplasto secreta lignina o suberina como capas de pared secundaria dentro de la pared celular primaria. La cutina se secreta fuera de la pared celular primaria y hacia las capas externas de la pared celular secundaria de las células epidérmicas de las hojas, los tallos y otros órganos de la superficie para formar la cutícula de la planta . Las paredes celulares realizan muchas funciones esenciales. Proporcionan forma para formar los tejidos y órganos de la planta y juegan un papel importante en la comunicación intercelular y las interacciones planta-microbio. [1]
- Muchos tipos de células vegetales contienen una gran vacuola central , un volumen lleno de agua encerrado por una membrana conocida como tonoplasto [2] que mantiene la turgencia celular , controla el movimiento de moléculas entre el citosol y la savia , almacena material útil como fósforo y nitrógeno [3] y digiere las proteínas de desecho y los orgánulos .
- Las vías de comunicación especializadas de célula a célula conocidas como plasmodesmos , [4] ocurren en forma de poros en la pared celular primaria a través de los cuales el plasmalema y el retículo endoplásmico [5] de las células adyacentes son continuos.
- Las células vegetales contienen plastidios , los más notables son los cloroplastos , que contienen el pigmento clorofila de color verde que convierte la energía de la luz solar en energía química que la planta usa para producir su propio alimento a partir del agua y el dióxido de carbono en el proceso conocido como fotosíntesis . [6] Otros tipos de plastidios son los amiloplastos , especializados para el almacenamiento de almidón , elaioplastos especializados para el almacenamiento de grasas y cromoplastos especializados para la síntesis y almacenamiento de pigmentos . Al igual que en las mitocondrias , que tienen un genoma que codifica 37 genes, [7] los plástidos tienen sus propios genomas de aproximadamente 100-120 genes únicos [8] y se interpretan como si hubieran surgido como endosimbiontes procariotas que viven en las células de un ancestro eucariota temprano del plantas terrestres y algas . [9]
- La división celular en las plantas terrestres y algunos grupos de algas, en particular las Charophytes [10] y el Chlorophyte Order Trentepohliales , [11] se lleva a cabo mediante la construcción de un phragmoplast como plantilla para construir una placa celular al final de la citocinesis .
- Los espermatozoides móviles que nadan libremente de briófitas y pteridofitas , cícadas y ginkgo son las únicas células de las plantas terrestres que tienen flagelos [12] similares a los de las células animales , [13] [14] pero las coníferas y las plantas con flores no tienen espermatozoides móviles y carecen de flagelos y centríolos . [15]
Tipos de células y tejidos vegetales.
Las células vegetales se diferencian de las células meristemáticas indiferenciadas (análogas a las células madre de los animales) para formar las principales clases de células y tejidos de raíces , tallos , hojas , flores y estructuras reproductivas, cada una de las cuales puede estar compuesta por varios tipos de células.
Parénquima
Las células del parénquima son células vivas que tienen funciones que van desde el almacenamiento y soporte hasta la fotosíntesis ( células mesófilas ) y la carga del floema ( células de transferencia ). Aparte del xilema y el floema en sus haces vasculares, las hojas están compuestas principalmente por células de parénquima. Algunas células del parénquima, como en la epidermis, están especializadas para la penetración de la luz y el enfoque o la regulación del intercambio de gases , pero otras se encuentran entre las células menos especializadas en el tejido vegetal y pueden permanecer totipotentes , capaces de dividirse para producir nuevas poblaciones de células indiferenciadas. A lo largo de sus vidas. [16] Las células del parénquima tienen paredes primarias delgadas y permeables que permiten el transporte de pequeñas moléculas entre ellas, y su citoplasma es responsable de una amplia gama de funciones bioquímicas como la secreción de néctar o la fabricación de productos secundarios que desalientan la herbivoría . Las células de parénquima que contienen muchos cloroplastos y se ocupan principalmente de la fotosíntesis se denominan células de clorenquima . Otros, como la mayoría de las células del parénquima en los tubérculos de papa y los cotiledones de semillas de leguminosas , tienen una función de almacenamiento.
Colénquima
Las células del colénquima están vivas en la madurez y tienen paredes celulares de celulosa engrosadas. [17] Estas células maduran a partir de derivados de meristemas que inicialmente se parecen al parénquima, pero las diferencias se hacen evidentes rápidamente. Los plástidos no se desarrollan y el aparato secretor (ER y Golgi) prolifera para secretar una pared primaria adicional. La pared suele ser más gruesa en las esquinas, donde entran en contacto tres o más celdas, y más delgada donde solo entran en contacto dos celdas, aunque son posibles otras disposiciones del engrosamiento de la pared. [17] La pectina y la hemicelulosa son los componentes dominantes de las paredes celulares del colénquima de las angiospermas dicotiledóneas , que pueden contener tan solo un 20% de celulosa en las petasitas . [18] Las células del colénquima suelen ser bastante alargadas y pueden dividirse transversalmente para dar una apariencia septada. El papel de este tipo de células es sostener la planta en ejes que aún crecen en longitud y conferir flexibilidad y resistencia a la tracción a los tejidos. La pared primaria carece de lignina que la haría resistente y rígida, por lo que este tipo de célula proporciona lo que podría llamarse soporte plástico: soporte que puede sostener un tallo o pecíolo joven en el aire, pero en células que se pueden estirar como las células que los rodean. alargado. El soporte estirable (sin respaldo elástico) es una buena manera de describir lo que hace el colénquima. Partes de los hilos del apio son colénquima.
Esclerénquima
El esclerénquima es un tejido compuesto por dos tipos de células, esclereidas y fibras que tienen paredes secundarias engrosadas y lignificadas [17] : 78 colocadas dentro de la pared celular primaria . Las paredes secundarias endurecen las células y las hacen impermeables al agua. En consecuencia, las esclereidas y las fibras suelen estar muertas en la madurez funcional y falta el citoplasma, lo que deja una cavidad central vacía. Las esclereidas o células de piedra (del griego skleros, duro ) son células duras y resistentes que dan a las hojas o frutos una textura arenosa. Pueden desalentar la herbivoría al dañar los conductos digestivos en las etapas larvarias de los insectos pequeños. Las esclereidas forman la pared dura del hueso de los melocotones y muchas otras frutas, proporcionando protección física al grano en desarrollo. Las fibras son células alargadas con paredes secundarias lignificadas que brindan soporte de carga y resistencia a la tracción a las hojas y tallos de las plantas herbáceas. Las fibras del esclerénquima no participan en la conducción, ni de agua y nutrientes (como en el xilema ) ni de compuestos de carbono (como en el floema ), pero es probable que hayan evolucionado como modificaciones de las iniciales del xilema y del floema en las primeras plantas terrestres.
Xilema
El xilema es un tejido vascular complejo compuesto por traqueidas o elementos vasculares conductores de agua , junto con fibras y células del parénquima. Las traqueidas [19] son células alargadas con engrosamiento secundario lignificado de las paredes celulares, especializadas para la conducción de agua, y aparecieron por primera vez en las plantas durante su transición a la tierra en el período Silúrico hace más de 425 millones de años (ver Cooksonia ). La posesión de xilema traqueidas define las plantas vasculares o Traqueofitas. Las traqueidas son células de xilema alargadas y puntiagudas, las más simples de las cuales tienen paredes celulares primarias continuas y engrosamientos de las paredes secundarias lignificadas en forma de anillos, aros o redes reticuladas. Las traqueidas más complejas con perforaciones en forma de válvula llamadas hoyos bordeados caracterizan a las gimnospermas. Los helechos y otros pteridofitos y las gimnospermas solo tienen xilema traqueidas , mientras que las plantas con flores también tienen vasos de xilema . Los elementos vasculares son células de xilema huecas sin paredes de extremo que están alineadas de extremo a extremo para formar tubos largos y continuos. Las briofitas carecen de tejido de xilema verdadero, pero sus esporofitos tienen un tejido conductor de agua conocido como hidrome que se compone de células alargadas de construcción más simple.
Líber
El floema es un tejido especializado para el transporte de alimentos en plantas superiores, que transporta principalmente sacarosa a lo largo de gradientes de presión generados por ósmosis, un proceso llamado translocación . El floema es un tejido complejo, que consta de dos tipos de células principales, los tubos de tamiz y las células compañeras íntimamente asociadas , junto con las células del parénquima, las fibras del floema y las esclereidas. [17] : 171 Los tubos de tamiz se unen de extremo a extremo con placas perforadas en los extremos entre las conocidas como placas de tamiz , que permiten el transporte de fotosintato entre los elementos del tamiz. Los elementos del tubo tamiz carecen de núcleos y ribosomas , y su metabolismo y funciones están regulados por las células compañeras nucleadas adyacentes. Las células compañeras, conectadas a los tubos de cribado a través de plasmodesmos , son responsables de cargar el floema con azúcares . Las briofitas carecen de floema, pero los esporofitos del musgo tienen un tejido más simple con una función análoga conocida como leptoma.
Epidermis
La epidermis de la planta es un tejido especializado, compuesto por células de parénquima, que recubre las superficies externas de hojas, tallos y raíces. Pueden estar presentes varios tipos de células en la epidermis. Entre ellos se destacan las células protectoras de los estomas que controlan la tasa de intercambio de gases entre la planta y la atmósfera, los pelos o tricomas glandulares y de la ropa y los pelos de las raíces primarias. En la epidermis de los brotes de la mayoría de las plantas, solo las células de guarda tienen cloroplastos. Los cloroplastos contienen el pigmento verde clorofila que se necesita para la fotosíntesis. Las células epidérmicas de los órganos aéreos surgen de la capa superficial de células conocida como túnica (capas L1 y L2) que cubre el ápice del brote de la planta , [17] mientras que la corteza y los tejidos vasculares surgen de la capa más interna del ápice del brote conocida como el ápice del brote. corpus (capa L3). La epidermis de las raíces se origina en la capa de células inmediatamente debajo del casquete de la raíz. La epidermis de todos los órganos aéreos, pero no de las raíces, está cubierta por una cutícula de poliéster cutina o polímero cutan (o ambos), con una capa superficial de ceras epicuticulares . Se cree que las células epidérmicas del brote primario son las únicas células vegetales con capacidad bioquímica para sintetizar cutina. [20]
Ver también
- Célula animal
- Cromatina
- Citoplasma
- Cloroplasto
- Citoesqueleto
- Membrana nuclear
- Leucoplasto
- Cuerpos de Golgi
- Núcleo
- Nucleolo
- Mitocondria
- Quinasa asociada a la pared
- Paul Nurse
Referencias
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