En este apartado se exponen los componentes de la célula eucariótica vegetal: Plastos, Vacuola y Pared Celular. De los cuales se presenta su definición tomada de una popular página de internet, a partir de ahí, se ofrece la explicación detallada y debidamente graficada de cada uno de dichos elementos que forman parte únicamente de las células vegetales.
P L A S T O
Los plastos son orgánulos son de origen vegetal y, salvo en las bacterias, en las algas cianofíceas y en los hongos, se presentan en todas las células vegetales y nunca en las animales.
“…Plastos, plástidos o plastidios son orgánulos celulares eucarióticos (de la célula vegetal), propios de las plantas y algas. Su función principal es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Así, juegan un papel importante en los procesos como la fotosíntesis, la síntesis de lípidos y aminoácidos, determinando el color de frutas y flores, entre otras funciones. Hay dos tipos de plastos claramente diferenciados, según la estructura de sus membranas: los plastos primarios, que se encuentran en la mayoría de las plantas y algas; y plastos secundarios, más complejos, que se encuentran en el plancton…” ❀ Definición de plastos
A partir de los proplastos de las células embrionarias, pequeños y dotados de membrana simple, se pueden originar tres tipos distintos de plastos, rodeados por una membrana doble y con distinta función. Los más importantes son los Cloroplastos, orgánulos donde se realiza la fotosíntesis, que tiene un color verde debido a la presencia de clorofila (encargada de captar la luz solar para convertirla en energía química y ubicada en las membranas tilacoidales formando los denominados fotosistemas o cadenas de pigmentos y transportadores de electrones), junto con los carotenos y la xantofila, que constituyen pigmentos accesorios. En el interior del cloroplasto, los tilacoides, conjuntos de sáculos aplanados, se integran en grupos membranosos denominados grana, inmersos en el estroma cloroplástico, donde además hay ADN, ribosomas y pirenoides, pequeñas estructuras que sintetizan y almacenan almidón y grasas. A veces la clorofila se halla enmascarada por otros pigmentos y los plastos presentan un color pardo (feoplastos) o rojo (rodoplastos).
Los plastos cumplen ciertas funciones, algunos están ahí para darle color a las flores y frutos de las plantas, estos se denominan Cromoplastos. Existen otros plastos incoloros llamados Leucoplastos, los cuales son abundantes en las raíces de las plantas y se encargan de almacenar almidón, así como también las sustancias que el vegetal usa reservando sus nutrientes.
V A C U O L A
Las vacuolas, orgánulos redondeados y patentes rodeados por una membrana denominada tonoplasto, son otros elementos citoplásmicos que permiten diferenciar las células animales de las vegetales.
“…es un orgánulo celular presente en todas las células eucariotas vegetales. También aparece en algunas células procariotas y eucariotas animales. Las vacuolas son compartimentos cerrados o rodeados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos, por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes. Su función es la de almacenar agua, sales minerales y sustancias de reserva o de sobra, además, contribuyen al mantenimiento de la forma celular. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula en particular. La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas, que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha junto a la pared celular…” ❀ Definición de vacuola
Aparecen como vesículas que, por fusión, van aumentando de tamaño hasta ocupar prácticamente todo el citoplasma, constituyendo en su conjunto el vacuoma. Su función es de almacenar sustancias de reserva: glúcidos, pigmentos antociánicos, sustancias tánicas, derivados terpénicos, aceites y lípidos.
Libres de citoplasma vegetal, existen inclusiones de proteínas cristalizadas, aleurona, oxalato cálcico y almidón, originadas por la solidificación de pequeñas vacuolas o la cristalización de productos finales del metabolismo, como el almidón.
P A R E D C E L U L A R
La pared celular aparece en todas las células vegetales, con excepción de ciertos hongos, y su función principal es la de dar consistencia a la célula.
“…es una capa resistente y rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas. La pared celular da rigidez a la célula, protege su contenido, funciona como mediadora en todas sus relaciones con el entorno, actúa como compartimento celular y soporta las fuerzas osmóticas y el crecimiento. Además, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos y muchas más partes de la célula. La pared celular se construye a partir de diversos materiales, dependiendo de la clase de organismo. En las plantas, la pared celular se compone, sobre todo, de un polímero de carbohidrato denominado celulosa, un polisacárido, y puede actuar también como almacén de carbohidratos para la célula. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglucano. Entre las arqueas se presentan paredes celulares con distintas composiciones químicas, incluyendo capas S de glucoproteínas, pseudopeptidoglicano o polisacáridos. Los hongos presentan paredes celulares de quitina, y las algas tienen típicamente paredes construidas a partir de glucoproteínas y polisacáridos. No obstante, algunas especies de algas pueden presentar una pared celular compuesta por dióxido de silicio. A menudo, se presentan otras moléculas accesorias integradas en la pared celular…” ❀ Definición de pared celular
Su composición se basa en productos desglosados desde el citoplasma celular, entre ellos se encuentra la Celulosa, que es un polímero no ramificado de glucosa, también la Hemicelulosa, es un polímero compuesto por arabinosa y xilosa; además se presentan cientos derivados del ácido péptico, las Pectinas, las cuales contienen gran cantidad de ácido galacturónico.
Paredes Celulares Bacterianas
Esta pared celular presenta varios grados de espesor. Una vez que las células embrionarias han alcanzado su tamaño definitivo, se empieza a depositar celulosa y hemicelulosa por el mecanismo de aposición sobre la membrana primordial, dando lugar a la pared primaria, todavía pobre en celulosa. Sobre ésta se deposita progresivamente una mayor cantidad de material, hasta formar la pared definitiva, la pared secundaria, compuesta principalmente de celulosa. En general, la membrana celulósica es muy flexible y muy permeable al agua. Por esto, la pared se modifica por impregnación de nuevas sustancias orgánicas en aquellas células expuestas al aire o que realizan una función de soporte. Las modificaciones son de cuatro clases:
1- Lignificación
También conocida con el nombre de intercalación de lignina, otro tipo de polisacárido, entre la celulosa, lo que aumenta su rigidez y resistencia en la tracción sin modificar su permeabilidad.
2- Suberificación
Es la deposición de láminas de suberina, de naturaleza grasa, lo que impermeabiliza la pared secundaria y produce, en última instancia, la muerte del protoplasma celular.
3- Cutinización
Es el depósito de cutina, una sustancia grasa.
4- Mineralización
Conocida como el depósito de sustancias inorgánicas, como carbonatos y oxalato cálcico.
Durante la deposición de las capas de celulosa, hay zonas donde ésta alcanza un grosor mucho menor, lo que permite que se establezca el contacto entre células vecinas por medio de estructuras conocidas como Punteaduras. En otras ocasiones, los conductos entre dos células atraviesan el protoplasma, dando lugar a los Plasmodesmos, a través de los cuales fluyen sustancias de unas células a otras.
Así es posible deducir que los Plastos son estructuras que se encuentran en las plantas superiores (células vegetales), también se pueden ubicar dentro de microorganismos unicelulares. Su color, forma y tamaño es muy variable, que se presentan como pequeños cuerpos discoidales distribuidos por todo el citoplasma vegetal. De acuerdo a sus funciones y características, los plastos se clasifican en: Leucoplastos (forma y almacena gránulos de almidón), Cloroplastos (es en donde se realiza la fotosíntesis) y Cromoplastos (se encarga de teñir la flora y el fruto de la planta). Entonces, los plastos cumplen una función principal en la producción y almacenamiento de mezclas químicas que se utilizan en la célula; además, procesan la síntesis de lípidos y aminoácidos, almacena azúcares y proteínas, a la vez que son sensores de gravedad.
En cuanto a la importancia de las Vacuolas dentro de las células vegetales, estas almacenan sustancias que necesita la célula para vivir y crecer, funcionando como un filtro cuando encuentra alguna sustancia nociva: ciertos restos de metales pesados o herbicidas. Según el estado fisiológico de la célula vegetal, poseen un contenido muy variable en su formación; además, dentro de ella, acumula compuestos permanentes y otros que habitualmente se intercambian con el citoplasma.
Para terminar, cuando se hable de la Pared Celular, no caer en confusión con la Membrana Plasmática, ya que son diferentes elementos. Esta pared celular es la protectora del contenido de las células vegetales, dando rigidez y soporte a los tejidos de dicha estructura celular, localizándose en la parte exterior de la membrana plasmática. Es la mediadora entre todas las relaciones que posee la célula con su entorno, actuando también como compartimiento celular.
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Dedico este informe a la formación educativa y cultural de todo aquel que conoce su importancia y respeta lo valioso de la educación integral
❀ Todo este material es producto de una investigación universitaria para la cátedra de Biología (L.U.Z.), va dirigido al nivel escolar de primaria y también secundaria, para el agrado y satisfacción de quienes estén solicitando dicha información ❀
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In this section the components of the eukaryotic plant cell are presented: Plastids, Vacuole and Cell Wall. The definition of these components is taken from a popular internet page, and from there, a detailed and duly graphed explanation is given of each of these elements, which are only part of plant cells.
P L A S T I D
Plastids are organelles of plant origin and, except in bacteria, cyanophycean algae and fungi, they occur in all plant cells and never in animal cells.
“…Plastids, are eukaryotic (plant cell) cell organelles found in plants and algae. Their main function is the production and storage of important chemical compounds used by the cell. Thus, they play an important role in processes such as photosynthesis, lipid and amino acid synthesis, determining the colour of fruits and flowers, among other functions. There are two clearly differentiated types of plastids, depending on the structure of their membranes: primary plastids, which are found in most plants and algae; and secondary, more complex plastids, which are found in plankton…” ❀ Plastid
From the proplasts of embryonic cells, which are small and endowed with a single membrane, three different types of plastids can originate, surrounded by a double membrane and with different functions. The most important are the chloroplasts, organelles where photosynthesis takes place, which have a green colour due to the presence of chlorophyll (responsible for capturing sunlight to convert it into chemical energy and located in the thylakoid membranes forming the so-called photosystems or chains of pigments and electron transporters), together with carotenes and xanthophyll, which are accessory pigments. Inside the chloroplast, the thylakoids, flattened saccules, are integrated into membranous clusters called grana, immersed in the chloroplastic stroma, where there are also DNA, ribosomes and pyrenoids, small structures that synthesise and store starch and fats. Sometimes the chlorophyll is masked by other pigments and the plastids are brown (phaeoplasts) or red (rhodoplasts).
Plasts have certain functions, some are there to give colour to the flowers and fruits of plants, these are called chromoplasts. There are other colourless plastids called leucoplasts, which are abundant in the roots of plants and are responsible for storing starch, as well as substances that the plant uses to store nutrients.
V A C U O L E
Vacuoles, rounded, patent organelles surrounded by a membrane called the tonoplast, are other cytoplasmic elements that differentiate animal cells from plant cells.
“…is a cell organelle present in all plant eukaryotic cells. It also appears in some prokaryotic and eukaryotic animal cells. Vacuoles are closed compartments or compartments surrounded by the plasma membrane since they contain different fluids, such as water or enzymes, although in some cases they can contain solids, for example sugars, salts, proteins and other nutrients. Their function is to store water, mineral salts and reserve or surplus substances, and they also contribute to the maintenance of cell shape. Most vacuoles are formed by the fusion of multiple membranous vesicles. The organelle does not have a defined shape; its structure varies according to the needs of the particular cell. The immature plant cell contains a large number of small vacuoles, which increase in size and fuse into one large vacuole as the cell grows. In the mature cell, 90% of its volume may be occupied by a vacuole, with the cytoplasm reduced to a very narrow layer next to the cell wall…” ❀ Vacuole
They appear as vesicles that, by fusion, increase in size until they occupy practically the entire cytoplasm, constituting the vacuoma as a whole. Their function is to store reserve substances: carbohydrates, anthocyanin pigments, tannic substances, terpene derivatives, oils and lipids.
Free of plant cytoplasm, there are inclusions of crystallized proteins, aleurone, calcium oxalate and starch, originating from the solidification of small vacuoles or the crystallization of end products of metabolism, such as starch.
C E L L W A L L
The cell wall appears in all plant cells, with the exception of certain fungi, and its main function is to give consistency to the cell.
“…is a tough, rigid layer located on the outside of the plasma membrane in the cells of plants, fungi, algae, bacteria and archaea. The cell wall stiffens the cell, protects its contents, mediates all its relationships with the environment, acts as a cell compartment and supports osmotic forces and growth. In addition, in the case of fungi and plants, it defines the structure and provides support for the tissues and many other parts of the cell. The cell wall is constructed from various materials, depending on the type of organism. In plants, the cell wall consists mainly of a carbohydrate polymer called cellulose, a polysaccharide, and can also act as a carbohydrate store for the cell. In bacteria, the cell wall is composed of peptidoglycan. Among archaea, cell walls with different chemical compositions are present, including S-layers of glycoproteins, pseudopeptidoglycan or polysaccharides. Fungi have cell walls of chitin, and algae typically have walls constructed from glycoproteins and polysaccharides. However, some algal species may have a cell wall composed of silicon dioxide. Other accessory molecules integrated into the cell wall are often present…” ❀ Cell Wall
Its composition is based on products broken down from the cell cytoplasm, including cellulose, which is an unbranched polymer of glucose, also hemicellulose, a polymer composed of arabinose and xylose; in addition, there are hundreds of derivatives of peptidic acid, pectins, which contain a large amount of galacturonic acid.
Cellular Walls
This cell wall presents various degrees of thickness. Once the embryonic cells have reached their definitive size, cellulose and hemicellulose begin to be deposited by the apposition mechanism on the primordial membrane, giving rise to the primary wall, still poor in cellulose. A progressively greater amount of material is deposited on this, until the definitive wall is formed, the secondary wall, composed mainly of cellulose. In general, the cellulose membrane is very flexible and very permeable to water. For this reason, the wall is modified by impregnation of new organic substances in those cells exposed to air or performing a supporting function. There are four types of modification:
1- Lignificación
Also known as intercalation of lignin, another type of polysaccharide, between cellulose, which increases its rigidity and tensile strength without modifying its permeability.
2- Suberin or Suberification
It is the deposition of suberin sheets, of a fatty nature, which impermeabilizes the secondary wall and produces, ultimately, the death of the cellular protoplasm.
3- Cutinization
It is the deposit of cutin, a fatty substance.
4- Mineralization
Known as the deposit of inorganic substances, such as carbonates and calcium oxalate.
During the deposition of the cellulose layers, there are areas where the cellulose reaches a much thinner thickness, allowing contact to be established between neighboring cells by means of structures known as pits. On other occasions, the ducts between two cells pass through the protoplasm, giving rise to plasmodesmata, through which substances flow from one cell to another.
Thus it is possible to deduce that Plastos are structures found in higher plants (plant cells), they can also be located within unicellular microorganisms. Their color, shape and size is very variable, which are presented as small discoidal bodies distributed throughout the plant cytoplasm. According to their functions and characteristics, plastids are classified into: Leucoplasts (forms and stores starch granules), Chloroplasts (is where photosynthesis takes place) and Chromoplasts (is responsible for staining the flora and fruit of the plant). Thus, the plastids play a major role in the production and storage of chemical mixtures used in the cell; they also process the synthesis of lipids and amino acids, store sugars and proteins, and are also gravity sensors.
As for the importance of the vacuoles in plant cells, they store substances that the cell needs to live and grow, functioning as a filter when it encounters a harmful substance: certain traces of heavy metals or herbicides. Depending on the physiological state of the plant cell, they have a very variable content in their formation; moreover, inside the cell, they accumulate permanent compounds and others that are usually exchanged with the cytoplasm.
Finally, when talking about the cell wall, do not confuse it with the plasma membrane, since they are different elements. This cell wall is the protector of the contents of plant cells, giving rigidity and support to the tissues of the cell structure, located on the outside of the plasma membrane. It is the mediator between all the relationships that the cell has with its environment, also acting as a cellular compartment.
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❀ All this material is the product of a university research for the Biology (L.U.Z.), it is directed to the primary school level and high school, for the pleasure and satisfaction of those who are requesting this information ❀
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ARTÍCULOS DE CONSULTA ❀ REFERENCE ARTICLES :
❀ La célula eucariota vegetal
(The plant eukaryotic cell)
❀ Célula vegetal: qué es, partes, características y funciones
(Plant cell: what it is, its parts, characteristics and functions)
❀ Plastidio (Plastidium)
❀ Plastos o Plastidios (Dishes or Plastids)
❀ Vacuola (Vacuole)
❀ Pared Celular (Cellular Wall)
C R E D I T O S ❀ C R E D I T S:
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