CITOLOGÍA III SUSTANCIAS ERGÁSTICAS. Prof. Iris Edith Peralta

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CITOLOGÍA III

SUSTANCIAS ERGÁSTICAS

Prof. Iris Edith Peralta

BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014

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PARED CELULAR Laminilla media Pared primaria Pared secundaria Plasmodesmos

PROTOPLASTO Protoplasma Núcleo Envoltura nuclear (Carioteca) Nucleoplasma

Cromatina Nucleolo

Citoplasma Hialoplasma

Membrana citoplasmática (Plasmalema) Sistema endomembranoso Retículo endoplasmático Dictiosomas Vesículas Citoesqueleto Microtúbulos – Microfilamentos

Enrejado microtrabecular (finas hebras)

Organelas rodeadas por dos membranas: Plastos o plastidios

Mitocondrias

Organelas rodeadas por una membrana: Microcuerpos

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SUSTANCIAS ERGASTICAS

=trabajo

Todas las sustancias que se acumulan a

consecuencia de la actividad metabólica del

protoplasto viviente y de sus organelas.

Materiales de reserva: construcción o

consumo

Productos finales inertes (muertos), con

funciones

esenciales

(estructurales)

o

residuos inútiles (materiales de desecho)

Excreciones metabólicas pueden acumularse

en las vacuolas o ser expedidos fuera de la

célula (exocitosis).

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Productos segregados por el protoplasto

Vacuoma: diversas sustancias contenidas en las

vacuolas (orgánicas e inorgánicas)

Pared celular: matríz de la pared, elementos

estructurales fibrilares (celulosa), incrustraciones.

Productos de reserva: Polisacáridos de reserva

(almidón), proteínas de reserva (aleurona), lípidos

de reserva.

Desechos del metabolismo: compuestos de Ca

(ácido oxálico), ácido silícico amorfo.

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PARAPLASMA CELULAR

ENCLAVES HIDRÓFILOS

Sustancias orgánicas: ternarias (C-H-O)

hidratos de carbono, taninos, ácidos orgánicos;

cuaternarias (C-H-O-N) son sustancias

nitrogenadas.

Sustancias inorgánicas: Solubles, nitratos,

cloruros, bromuros, ioduros, sulfatos, fosfatos.

Insolubles, carbonatos, sulfatos

ENCLAVES HIDROFOBOS

Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Aceites esenciales: sust. terpénicas

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VACUOLAS o ENCLAVES HIDRÓFILOS

Reservorios de agua del protoplasma delimitados por una membrana simple, el tonoplasto. Origen: a partir del retículo endoplasmático y del complejo de Golgi. En células jóvenes son numerosas, luego coalescen y en la célula madura ocupan el 90% del volumen. Muestran una evolución de acuerdo al contenido de agua de la célula. La evolución del aparato vacuolar o vacuoma es reversible

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Evolución del aparato vacuolar en la raíz de trigo y de lenteja Célula joven meristemática Célula madura diferenciada Vacuolas deshidratadas cofia Zona de proliferación subapical Ápice meristemático Zona de elongación

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Evolución de las vacuolas en las semillas y la formación de los gránulos de aleurona

Durante la maduración de las semillas ocurre una deshidratación de los tejidos, en especial de los de reserva (5-10%). En este proceso las vacuolas se transforman en enclaves densos, ricos en sustancias proteícas, denominados gránulos de aleurona, ubicados en el tejido aleuronífero de semillas y frutos Gránulos de aleurona

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Células del parénquima reservante de la semillas de Tropaeolum majus Semilla madura y en el proceso de hidratación durante la germinación

Gránulo de aleurona en proceso de hidratación durante la germinación

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Diversos tipos de gránulos de aleurona: a, poroto; b, trigo; c, ricino; d, umbeliferas (ox=oxalato de Ca)

Globoide: go=glóbulos esféricos de fitina amorfa (inositol hexafosfato de Ca y Mg) Cristaloide: cri=inclusiones angulosas (tetraédricas) semicristalinas de proteínas (globulinas). Sustancia fundamental: sf=opaca, homogénea, constituída por proteínas albuminoides no cristalizadas

sf

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TRIGO Cereales MAIZ Gránulos de aleurona

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VACUOLAS o ENCLAVES HIDROFILOS

Contienen agua (90-95%) y sustancias diversas orgánicas e inorgánicas, susceptibles de formar soluciones acuosas o pseudosoluciones. Estas sustancias pueden provenir:

1. Tomadas desde el exterior por la planta

2. Elaborada por el metabolismo y acumuladas en la vacuola

3. Sustancias de desecho que permanecen en la vacuola

Existen electrolítos que son responsables del ph vacuolar: ácido, neutro o alcalino.

La composición del jugo vacuolar es compleja y variable, ya que esta variación es la expresión de la química del protoplasma.

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ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) : 1. Hidratos de carbono

Azúcares monosacáridos: glucosa, fructosa (C₆H₁₂0₆)

Disacáridos: sacarosa, maltosa (C₁₂H₂₂0₁₁)

Polisacáridos:Inulina, polímero de fructosa (C₆H₁₀0₅)n_.

Almidón, polímero de maltosa (C₆H₁₀0₅)n

Inulina al estado coloidal en la vacuola, con alcohol precipitan esferocristales sobre las paredes

Dalia variabilis y

Helianthus tuberosum

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monosacáridos

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amilosa amilopectina polisacáridos celulosa Almidon Amilopectina Amilosa Amiloplasto de papa

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Almidón

Reserva en los amiloplastos Amiloplasto de papa

Reacción del almidon a la solución de lugol, dando coloración azul

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ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) :

3. Compuestos aromáticos. Taninos: sustancias derivadas del fenol (polifenoles), desecho celular acumulado en células taníferas. Consideradas protectoras celulares

Colorantes vacuolares derivados de la flavona:

antocianas y antoxantinas. Antocianas son colorantes hidrosolubles: ph neutro: violeta; ph ácido: rojo; ph

alcalino: azul. Antoxantinas: amarillo.

Leucoantocianidinas: blancos. Betacianos y betaxantinas

4. Acidos orgánicos y sales: oxálico (remolacha), málico (manzana), cítrico (citrus), tartárico (uva), fumárico, succínico, etc

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Colorantes antociánicos en la vacuola de células epidérmicas de pétalos de Primula

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ACIDO OXALICO O=C-OH O=C-O

O=C-OH + Ca++= O=C-O-Ca + 2H+

De acuerdo a la acidez de la vacuola precipita:

Muy ácido en forma monohidratada: C2O4Ca H2O cristaliza en el sistema rómbico (prismas oblicuos de base rómbica) agujas

prismáticas muy largas (rafidios) en forma de haces (ráfides) dentro de la vacuola

Menos ácido en forma

trihidratada: C2O4Ca 3H2O cristaliza en el sistema

cuadrático (prismas rectos de base cuadrada) cristales

prismáticos o piramidales

Idioblastos=células particulares dentro de tejidos

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Idioblastos o Células radiíferas (contienen rafidios) Drusas

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Sustancias orgánicas cuaternarias (C-H-O-N) :

1. Sustancias nitrogenadas: aleurona, enzimas, alcaloides

Alcaloides: 5500, sustancias de caracter básico, contienen N (heterociclo), forman sales, tóxicas Café (Coffea arabiga) Cafeína; té (Camelia

sinensis) cafeína y teofilina; cacao (Theobroma cacao) cafeína y teobromina; quina: quinina;

tabaco (Nicotiana tabacum): nicotina; adormidera

(Papaver somniferum): morfina, codeina,

narcotina; coca (Erythroxylon coca): cocaina;

cólchico (Colchicum autumnale): colchicina;

Cornezuelo del centeno (Claviceps purpurea) derivados del ácido lisérgico

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ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias inorgánicas: Solubles,

nitratos, cloruros, bromuros, ioduros,

sulfatos, fosfatos. Insolubles, carbonatos,

sulfatos

Cristal ClNa

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ENCLAVES HIDROFOBOS

Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Pigmentos carotenoides

Aceites esenciales: sust. terpénicas

Resinas,viscosas por polimerización de ac.esenciales

Latex, pseudosolución, sust. en solución y dispersión

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Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Ácidos grasos: carboxilato hidrófilo y cadena

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Tricoma de lavanda Tricoma glanduloso

Cavidad lisígena Células y estructuras secretoras

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Cromoplastos con carotenoides