CÉLULA. Célula procariótica: sin núcleo verdadero Célula Eucariótica: con núcleo verdadero

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Farmacobotánica

Tema 2 – CELULA VEGETAL. Caracteres generales.

Citoplasma. Componentes químicos. Propiedades.

Sistemas de membranas. Orgánulos citoplasmáticos.

Núcleo. Pared celular. Origen y Crecimiento.

Sustancias ergásticas.

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CÉLULA

Célula procariótica: sin núcleo verdadero Célula Eucariótica: con núcleo verdadero

• Unidad morfológica, anatómica y funcional de todo ser vivo, con capacidad de autorreproducirse.

Unidad básica y fundamental de los tejidos y por tanto, de

los órganos

.

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Consideraremos a la célula vegetal eucariota, con núcleo diferenciado, rodeado por envoltura o membrana nuclear. Con pared celular, cloroplastos y vacuolas que la diferencian de la célula animal. Esta estructura celular se presenta en la mayoría de las plantas.

La célula vegetal

mitocondria

Retículo endoplasmático

Complejo de Golgi

citoplasma

Membrana plasmática Vacuola

Cloroplasto Pared celular

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CÉLULA VEGETAL ORGÁNULOS Y FUNCIÓN

Citoplasma: masa amorfa más o menos viscosa, granulosa, constituida por agua, proteínas y lípidos en suspensión. En su interior se hallan distribuidos, sistemas de membranas y orgánulos citoplasmáticos:

1.Membrana plasmática: constituido por una bicapa lipídica (en especial de fosfolípidos) y por proteínas que están ligadas a la superficie (proteínas periféricas. Separa la célula de su entorno y actúa como una barrera semipermeable o de permeabilidad selectiva

2.Retículo endoplasmático rugoso (RER): sistema complejo de tubos y sacos o cisternas comunicados entre sí. Tiene la función de traslación y acumulación de sustancias, principalmente proteínas. Síntesis de proteínas.

3.Retículo endoplasmático liso (REL): Síntesis de lípidos.

4.Complejo de Golgi: Procesa, empaqueta y distribuye proteínas a otros

orgánulos para su exportación. La función de los dictiosomas es de secreción interviniendo activamente en la deposición de la fase amorfa de la pared celular.

5. Glioxisoma: Contiene los enzimas para el metabolismo de los lípidos.

6.Ribosomas: Síntesis de proteínas.

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7.Vacuola: Degrada y recicla macromoléculas y almacena metabolitos (azúcares, pigmentos, ácidos orgánicos, proteínas, sales minerales etc.) (sustancias ergásticas)

8.Mitocondria: intervienen en la respiración celular. Síntesis de proteínas y enzimas. Oxidación de los ácidos grasos y en el ciclo de Krebs. Oxida combustible para oxidar ATP.

9. Cloroplasto: Almacena la energía solar, produce ATP y glúcidos.

10.Tilacoides: Sintetizan el ATP con aprovechamiento de la energía lumínica.

11.Gránulos de almidón: Almacén temporal de glúcidos, producto de la fotosíntesis.

12.Envoltura nuclear: Segrega la cromatina (ADN + Proteína) del citoplasma.

13.Nucleolo: Síntesis de ARN ribosómico.

14.Núcleo: Contiene los genes (la cromatina).

15.Plasmodesmos: Permiten el paso entre dos células vegetales.

16. Pared celular: Confiere forma y rigidez; protege a la célula del hinchamiento osmótico.

17.Citoesqueleto: Soporte estructural de las células; facilita el movimiento de los orgánulos.

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CÉLULA ANIMAL

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DIFERENCIAS CÉLULA VEGETAL Y ANIMAL

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CARACTERÍSTICAS CÉLULA VEGETAL

PARED CELULAR: celulósica, rígida, exoesqueleto

CLOROPLASTOS: plastidios, rodeados por una doble membrana. Sintetizan y almacenan alimentos.

Sintetizan azúcares a partir de agua, dióxido de carbono y luz solar.

VACUOLAS: transporte, almacenamiento de

nutrientes, agua y sustancias de desecho.

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PARED CELULAR : cubierta semirrígida, rodea a las células vegetales

Función: forma , protección al citoplasma y solidez al cuerpo de la planta.

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Origen y formación de la pared celular

La organización de la pared celular comienza con la formación de un fragmoplasto en el plano ecuatorial del huso que se extiende entre dos núcleos hijos, antes de la citocinesis. La primera manifestación visible es la llamada placa celular que comienza a formarse dentro del fragmoplasto y progresa hasta alcanzar la pared de la célula madre.

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Organización

La pared celular está compuesta de afuera hacia adentro de la célula por:

•laminilla media

•pared primaria

•pared secundaria

•pared terciaria (en pocos casos)

laminilla media

pared primaria pared secundaria

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COMPOSICIÓN

Está constituida por dos fases

1- fase fibrilar inerte, rígida, discontinua, formada por fibrillas entrecruzadas constituidas por :

a) celulosa en la mayoría de los vegetales b) quitina en algunos hongos

c) xilanos en pocas algas.

2- fase amorfa o matriz continua interfibrilar

a) sustancia pécticas : carbohidratos formados por la unión de numerosas moléculas lineales de ácido galacturónico.

b) Hemicelulosas: carbohidratos como xilanos, glucanos y mananos son producidos por los dictiosomas.

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Fase Fibrilar: La celulosa es un hidrato de carbono; se compone de unidades de celobiosa, constituidas por dos moléculas de glucosa, asociadas en cadenas lineales, constituyendo las micelas. Miles de moléculas de glucosa dispuesta de manera lineal se disponen paralelas entre sí y se unen por puentes hidrógeno formando microfibrillas, de 10 a 25 nm de espesor. Este tipo de unión (1-4 ß) entre las unidades de glucosa es lo que hace que la celulosa sea muy difícil de hidrolizar.

.

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Un conjunto de moléculas de celulosa alienadas constituyen una micela. El conjunto de micelas constituye una microfibrilla. Estas se pueden asociar en haces formando las macrofibrillas. Las hemicelulosas actúan de material cementante entre las microfibrillas.

micela

Las microfibrillas se unen por las hemicelulosas, producidas por los dictiosomas, estas se unen químicamente a la celulosa formando una estructura llamada

macrofibrillas.

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La pared primaria se encuentra en células jóvenes y áreas en activo crecimiento, por ser relativamente fina y flexible, en parte por presencia de sustancias pépticas y por la disposición desordenada de las microfibrillas de celulosa. Las células que poseen este tipo de pared tienen la capacidad de volver a dividirse por mitosis: desdiferenciación.

Ciertas zonas de la pared son más delgadas formando campos primarios de puntuaciones donde plasmodesmos comunican dos células contiguas. Ej. Células parenquimáticas y epidérmicas.

La pared secundaria aparece sobre las paredes primarias, hacia el interior de la célula, se forma cuando la célula ha detenido su crecimiento y elongación. Se la encuentra en células asociadas al sostén y conducción, el protoplasma de estas células generalmente muere a la madurez. Ej. Esclerénquima y xilema.

La laminilla media está formada por sustancias pépticas y es difícil de observar con microscopio óptico, es la capa que mantiene unidas las células. Algunos tejidos, como el parénquima de algunos frutos(manzana) son particularmente ricos en sustancias pécticas, por lo que son usadas como espesantes para preparar jaleas y mermeladas.

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Otras sustancias pueden formar parte de la pared celular y según su

localización han sido diferenciadas en sustancias incrustantes y sustancias adcrustantes.

Sustancias incrustantes: son las que impregnan la matriz de la pared celular.

Sustancias adcrustantes: son las que se depositan sobre la pared celular ya sea por dentro o por fuera de ella.

Sustancias Incrustantes

Lignina

Compuestos Fenólicos Taninos

Sustancias minerales Compuestos Inorgánicos Sustancias

Adcrustantes

Calosa

Hidratos de Carbono Mucílagos

Gomas Ceras

Compuestos Lipídicos Cutina

Suberina

Esporopolenina

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Sustancias Incrustantes

Lignina Lignina (rigidez) Esclerénquima y xilema

Compuestos Fenólicos Taninos Taninos (Insolubles,

color y sabor amargo)

hojas, leño y tegumentos de semilas

Sustancias minerales

Sustancias minerales

sílice y carbonato de

calcio Compuestos

Inorgánicos Sustancias

Adcrustantes

Calosa Calosa (bloquea y aisla celulas o tejidos)

Puntuaciones, placas cribosas del floema tubos polínicos

Hidratos de Carbono Mucílagos Mucílagos Cél. Epidermicas

Tegumento de semillas

Gomas Gomas Se producen por heridas

Ceras Ceras Frutos y semilas

Compuestos Lipídicos Cutina Cutina Pared externa de

cél, epidérmicas

Suberina Suberina peridermis

Esporopolenina Esporopolenina Granos de polen y esporas

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CONEXIONES

INTERCELULARES : conexiones

especiales que comunican las células de un vegetal para el intercambio de sustancias.

PLASMODESMOS: conexiones citoplasmáticas entre células adyacentes, a nivel de pared primaria. Constituyen campo de puntuaciones primarias

PUNTUACIONES: Las puntuaciones son

discontinuidades en la deposición de la pared

secundaria a nivel de un campo primario de puntuación.

Simple: parénquima, esclerénquima, fibras libriformes

Ramificada: esclerénquima Ciega

Areolada o rebordeada:

Fibrotraqueidas, xilema

Par de puntuaciones

PERFORACIONES: una

interrupción de la pared primaria y laminilla media, además de la discontinuidad de pared secundaria.

Placa perforada: xilema Placa cribosa: floema

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ESCLERENQUIMA: Puntuaciones simples y ramificadas en

braquiesclereidas

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XILEMA: Puntuaciones areoladas en traqueidas y fibrotraqueidas y puntuaciones simples en fibras libriformes

XILEMA: Perforaciones, placas perforadas

FLOEMA: Placas cribosas

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PLASTIDOS

Los plastos, plástidos o plastidios son orgánulos celulares eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su función principal es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Juegan un papel importante en procesos como la Fotosíntesis, síntesis de lípidos y aminoácidos, determinando el color hojas, tallos, flores y frutos.

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a- Parénquima en empalizada (hacia el haz). Células cilíndricas, alargadas, ricas en cloroplastos y espacios intercelulares pequeños.

b- Parénquima lagunar o esponjoso (hacia el envez). Células cortas,

redondeadas o lobuladas, menos ricas en cloroplastos, con grandes espacios intercelulares llamados meatos o

lagunas.

CLOROFILA a y b, color: verde

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Leucoplasto amiloplasto Leucoplasto Estatolisto

LEUCOPLASTOS: Son vacuolas limitadas por dos membranas (dos unidades de membrana). Su función es el almacenamiento de sustancias de reserva:

. Almidón, en amiloplastos, se encuentran en tejidos vegetales de almacenamiento y están repletos de gránulos de almidón.

. Almidón en estatolisto, se los relaciona con el crecimiento orientado de las raíces, geotropismo positivo.

. Aceites (lípidos), en oleoplastos o elaioplastos.

. Proteínas, en proteoplastos o proteínoplastos.

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Cromoplastos

Son plástidos o vacuolas limitadas por dos membranas (dos unidades de membranas) que contienen diversos tipos de pigmentos. Los cromoplastos son:

•Fotosintéticamente inactivos. No presentan actividad metabólica, dan color a flores, frutos y otras partes del vegetal. Su función parece estar ligada a la polinización y a la dispersión de frutos.

•Los cromoplastos contiene pigmentos amarillos, anaranjados y rojos llamados carotenoides. Son los responsables del color de las flores y frutos y se desarrollan a partir de cloroplastos cuya clorofila se ha degradado a carotenoides

CAROTENOIDES: color amarillo pálido,

naranja, rojo oscuro Los animales son

incapaces de sintetizar carotenoides y deben obtenerlos a través de su dieta, siendo estos

compuestos importantes por su función biológica como provitamina A.

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XANTOFILAS

Pigmentos de color amarillo, en hojas, flores y frutos.

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VACUOLAS

Posee membrana simple llamada tonoplasto.

El contenido de la vacuola es el jugo celular y está constituido por agua y una variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos:

a) de reserva como azúcares y proteínas;

b) de desecho como cristales y taninos;

c) venenos (alcaloides y determinados glucósidos) que sirven a la planta de defensa contra los herbívoros;

d) ácido málico en plantas CAM;

e) pigmentos hidrosolubles como antocianos (rojo, violeta, azul), coloración otoñal del follaje, pétalos de malvón, rosa, petunia, frutas como uvas, ciruelas, cerezas, hojas pardo-rojizas como repollos, raíces como la de la remolacha azucarera.

Las betacianinas dan colores rojizos a las flores de Bougainvillea, Portulacaceae y Cactaceae. Sirvenpara atraer a los insectos polinizadores y también como

protectores frente a la radiación.

Enzimas

Sales de oxalatos, carbonatos de Ca.

Aminoácidos

Grasas y aceites

Mucílagos

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Pigmentos hidrosolubles

se hallan en las vacuolas de las células vegetales

otorgan el color rojo, púrpura o azul a las hojas, flores y frutos.

pertenecen al grupo de los flavonoides

Sus funciones en las plantas son múltiples, desde la de protección de la radiación ultravioleta la de

atracción de insectos polinizadores

ANTOCIANINAS: color rojo,

púrpura o azul.

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Commelina erecta,flor de Santa Lucía(antocianos)

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Importancia

Productos del metabolismo secundario de las plantas

Color a las hojas, flores, frutos y semillas.

Atracción y guía para polinizadores.

Acción medicinal, antioxidantes, antidiabéticos, antiinflamatorios, entre otros, para el caso de los antocianos.

Uso farmacológico como saborizantes y para dar color a los medicamentos.

Entre las aplicaciones más importantes de los carotenoides podemos mencionar su uso como pigmentos naturales, así como su papel como complemento alimenticio.

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SUSTANCIAS ERGASTICAS

sustancias productos del metabolismo que se encuentran en la célula libres en el citoplasma o contenido en las vacuolas. Son productos de reserva o desecho resultantes de la actividad celular”.

ALMIDÓN

Polisacárido formado por numerosas moléculas de glucosa, constituida por dos fracciones, la amilosa (uniones α 1-4) y la amilopectina (uniones α 1-4 y ramificaciones α 1-6).

.

A- almidón de papa B- almidón de maíz C- almidón de avena D- almidón trigo

E- almidón de poroto

E

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Proteínas, gránulos de aleurona

cristaloide

globoide

Ricino

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CRISTALES DE OXALATO DE Ca

Es una sal formada por el ácido oxálico libre y sales de calcio que

al reaccionar dan precipitados cristalinos.

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BETACIANINAS TANINO

CRISTALES DE CARBONATO DE Ca.

CISTOLITOS :en células epidérmicas de especies de Familias como Urticáceas, Moráceas, Acantáceas y en pelos de algunas Crucíferas y Cucurbitáceas.

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LÁTEX EN LATICÍFEROS

LATICÍFEROS ARTICULADOS y NO ARTICULADOS

Látex: líquido de aspecto lechoso, blanco, amarillo, rojizo, etc., compuesto por agua, gomas en suspensión, almidón, ceras, alcaloides etc.

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LATICÍFEROS

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BIBLIOGRAFÍA:

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