Pared Celular

INTRODUCCION

Este trabajo de investigación tiene el propósito de presentar las caracteristicas morfologicas de la pared celular, la cual no solo esta presente en las celulas vegetales si no tambien en las celulas

procariotas de Eubacteria y Archaebacteria y las células del Reino Fungi .Las células están también rodeadas por paredes celulares, si bien con una composición química diferente, En estos grupos puede faltar excepcionalmente, como en el caso de las células del talo de los Mixomicetos (“hongos gelatinosos”) y en las células germinales de las plantas superiores (células espermáticas), o bien puede ser muy delgada como en las células meristemáticas.

En las células vivas las paredes tienen un papel importante en actividades como absorción, transpiración, traslocación, secreción y reacciones de reconocimiento, como en los casos de germinación de tubos polínicos y defensa contra bacterias u otros patógenos (que producen enfermedad). Son persistentes y se preservan bien, por lo cual se pueden estudiar fácilmente en plantas secas y también en los fósiles. Inclusive en células muertas son funcionales las paredes celulares: en los árboles, la mayor parte de la madera y la corteza está formada sólo de paredes celulares, ya que el protoplasto muere. En la corteza las paredes celulares contienen materiales que protegen las células subyacentes de la desecación. En la madera las paredes celulares son gruesas y rígidas y sirven como soporte mecánico de los órganos vegetales.

El objetivo central de dicha investigación Determinar las características de la pared cellular.

La pared celular de las células vegetales consiste en una mezcla compleja de polisacáridos y otros polímeros secretados por la célula y ensamblados en una organización entramada y equilibrada por medio de un conjunto de enlaces covalentes y no covalentes. Contiene además proteínas estructurales, enzimas, polímeros fenólicos y otros materiales que modifican las características físicas y químicas de la pared. Pared Celular de procariotas, hongos, algas y plantas, sirve en su conjunto para funciones primarias: regular el volumen celular y determinar la forma. Sin embargo, se sabe que la pared celular vegetal también desempeña funciones adicionales que no son aparentes en las paredes celulares de otros organismos. En razón de esta diversidad de funciones, la estructura y composición de la pared celular vegetal es compleja y variable.

Además de las funciones biológicas, la pared celular vegetal es importante en la economía humana. Es utilizada como producto natural comercialmente en forma de papel, material textil, fibras (algodón, lino, cáñamo y otras), carbón, madera y otros productos.Otros usos importantes de paredes celulares en forma de extractos polisacáridos han sido modificados para hacer plásticos, película fotográfica (celuloide), plastificados, adhesivos, geles y espesantes de una enorme variedad de productos.

Como el mayor reservorio de carbono orgánico en la naturaleza, la pared celular además forma parte del proceso de circulación del carbono a través de los ecosistemas. Las sustancias orgánicas que componen el humus en el suelo y que otorgan la estructura y fertilidad al suelo son derivadas de las paredes celulares. Finalmente, como una importante fuente de fibra en nuestra dieta, la pared celular es un factor significativo de salud y nutrición humano.

En la pared celular se pueden reconocer la pared primaria y la pared secundaria que difieren en la ordenación de sus fibrillas de celulosa y en la proporción de sus constituyentes. Durante la división celular las dos células hijas quedan inicialmente unidas por la laminilla media. A continuación se forma la pared primaria y posteriormente la célula puede o no desarrollar una pared secundaria.

CARACTERISTICAS DE LA PARED CELULAR:

Las paredes celulares vegetales están constituidas por un componente cristalino o porción fibrosa (esqueleto) y un componente amorfo o matriz no fibrosa, altamente hidratado, semejante a un gel. Esta estructura se parece a la de la fibra de vidrio y de otros materiales compuestos, en los cuales las fibras cristalinas rígidas se usan para reforzar la matriz epoxi más flexible.

A. COMPONENTE CRISTALINO

Está representada por las cadenas celulósicas que pueden alcanzar 4 µm de longitud (cadenas lineales de enlaces covalentes 1-4 β D glucosa, que debido a la alterna configuración espacial de las cadenas glucosídicas, la unidad repetitiva de la celulosa es la celobiosa, un enlace disacárido 1→ 4 ß-D glucosa), dispuestas de modo ordenado mediante enlaces puente hidrógeno, formando una estructura cristalina o paracristalina (que contiene algunas regiones no cristalinas). Esos enlaces le otorgan propiedades cristalinas, rigidez y fortaleza a la pared y suministran resistencia contra la fuerzas de tensión (tirón), además de hacer que la celulosa sea muy difícil de hidrolizar (inaccesible al ataque enzimático).

En orden creciente de tamaño esta organización comienza a partir de una micela celulósica o fibrilla elemental formada por la unión de 100 moléculas de celobiosa (unidad de la celulosa). Cuando se asocian 20 de estas fibrillas elementales se forma una microfibrilla (observable con el microscopio electrónico, 10-25 nanómetros). La agregación de 250 microfibrillas, constituye

una macrofibrilla (observable con el microscopio óptico). La agregación de 1500 microfibrillas constituye una fibra de celulosa (observable con lupa), elemento básico del componente cristalino.

Los diseños formados por las microfibrillas son muy variables. En la pared primaria las fibrillas están entrelazadas, dispuestas aparentemente al azar; en la pared secundaria están dispuestas paralelamente.

PARED PRIMARIA (MEB) PARED SECUNDARIA (MEB)

La separación de la pared secundaria en capas resulta principalmente de la orientación de las fibrillas: en una casi horizontal, en la siguiente casi vertical, y en la tercera nuevamente casi horizontal. En las fibras de algodón la mayor parte de la pared secundaria consiste de microfibrillas dispuestas helicoidalmente en un ángulo de 45 grados con respecto al eje mayor de la célula. En las fibras de lino, la orientación de las microfibrillas en cada una de las numerosas capas superpuestas es opuesta a la de la capa siguiente.

Diagrama de las capas de la pared celular de una fibra de algodón

B. MATRIZ DE LA PARED CELULAR

Está compuesta por tres tipos de macromoléculas: hemicelulosas, pectinasyglucoproteínas estructurales. Puede lignificarse Las hemicelulosas son polisacáridos no celulósicos flexibles (xilanos, glucanos, galactanos, mananos, fructanos, xiloglucanos, glucomananos, arabinoxilanos, calosaglucanos) compuestos producidos por los dictiosomas. Revisten las fibrillas de celulosa y cristalizan con ella, uniéndolas. Las hemicelulosas, por lo tanto, forman cadenas (sogas) que atan a las microfibrillas de celulosa juntas formando una cadena cohesiva, o bien actúan como un revestimiento resbaladizo que impide el contacto directo entre microfibrillas. Las microfibrillas se combinan mediante las hemicelulosas, éstas se unen químicamente a la celulosa formando una estructura llamada macrofibrilla de hasta medio millón de moléculas de celulosa en corte transversal. Esta estructura es tan sólida como la del concreto reforzado. La hemicelulosa y las pectinas (homogalacturonanos, rhamnogalacturonanos, arabinanos, galactanos) contribuyen a unir las microfibrillas de celulosa, al ser altamente hidrófilas contribuyen a mantener la hidratación de las paredes jóvenes. Las pectinas forman una fase “gel” en la cual la cadena de celulosa- hemicelulosa está embebida. Esto determina la porosidad de la pared celular a las macromoléculas.

Entre las sustancias que se incrustan en la pared se encuentra la lignina, molécula compleja que le otorga rigidez. Otras sustancias incrustantes como la cutina y suberina tornan impermeables las paredes celulares, especialmente aquellas expuestas al aire. Los mucílagos de la pared celular (por ejemplo del episperma de Linum) son especialmente ricos en polisacáridos no celulósicos.

Los compuestos pécticos están formados por moléculas de ácido péctico unidas entre sí mediante puentes de Ca++.

Las proteínas de la pared son ricas en los aminoácidos serina e hidroxiprolina, y están ligadas con azúcares como arabinosa, glucosa y galactosa. El rol preciso de las proteínas estructurales de la pared es desconocido. Se cree que dichas glucoproteínas actúan como elementos estructurales, agregando fuerza mecánica a la pared, porque forman cadenas que pueden ligar entre sí otros componentes. Hay una gran semejanza en la secuencia de aminoácidos de la glucoproteínas ricas en hidroxiprolina y la del colágeno, la proteína estructural más importante de la sustancia intercelular en células animales.

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