BIOLOGIA CELULAR

Prof. FláudioColégio Objetivo Master

A CÉLULA VEGETAL

A CÉLULA VEGETAL

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

� Parede Celular

� Membrana Plasmática

� Citoplasma

� Citoesqueleto

� Organelas:-Cloroplastos e Mitocôndrias- Peroxissomos e Glioxissomos- Vacúolos- RE- Complexo de Golgi

� Núcleo

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Parede Celular

- Lamela Média: 1ª formação da parede

Polissacarídeo pectina

Gelatinosa e cimentante

- Parede Primária: inicia após a citocinese

Microfibrilas de celulose

Outros polímeros e compostos

- Parede Secundária: inicia qdo a célula pára seu

crescimento

Novas deposições de composição ≠

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Parede Celular

- Constituição

Polissacarídeos (90%)

Fibrilas de celuloseHemicelulosesPectinas (ou compostos pécticos)

Proteínas (10 %)ProteínasLigninaMineraisCompostos lipídicos (ceras, cutina, suberina)

Celulose: Homopolissacarídeo não-ramificado

Hemiceluloses: Heteropolissacarídeos ramificados

Pectinas: Homo / Heteropolissacarídeos muito ramificados

Lignina: Polímero fenólico complexo, formado por

alcoóis propanóides e seus ácidos.

Proteínas Estruturais, de Reconhecimento e Enzimas

Extensinas

Proteção ou reparo de danos causados por ferimento,

infecção ou congelamento

Expansinas

Promovem o aumento da superfície da parede, fazendo os

polissacarídeos deslizarem entre si quebrando e formando

novas pontes de H.

Lamela média: formada durante a divisão celular. Constituída principalmentepor compostos pécticos. Parede que mantém unidas as células.

Parede primária: formada imediatamente após a divisão celular, antes que acélula complete seu crescimento.

Parede secundária: formada sobre a parede primária, do lado interno da

célula, quando esta atingiu seu crescimento e elongação definitiva.

Esquema e Microscopia eletrônica mostrando a estrutura da parede celular.

Microscopia eletrônica de parede celular primária e secundária.

Microscopia eletrônica mostrando a presença de ceras na epiderme deAloe vera e sobre estroma de cana-de-açúcar.

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Parede Celular

- Funções

Limitar o tamanho do protoplasma evitando ruptura de

membrana;

Absorção, transporte e secreção de substâncias,

através de suas enzimas;

Defesa contra microrganismos patógenos;

Etc....

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A CÉLULA VEGETAL

� Conexões celulares

- Formadas durante a origem da parede celular

- Plasmodesmos

- São atravessados por finas cisternas do RE

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Os Vacúolos

- Provacúolos (rede trans do Golgi)

- Revestido por uma membrana (Tonoplasto) e

preenchido pelo Suco celular

- Até 95 % do espaço celular

- Mantêm a Pressão de turgor intracelular

- Turgor intracelular X Plasmólise

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Os Vacúolos

- Funções:

- Acúmulo de nutrientes

- Estocagem de substâncias ergásticas (cristais,

proteínas, taninos, graxas, óleos, ceras)

- Armazenamento e/ou degradação de substâncias

variadas (sais, proteínas, açúcares, aa...)

- Acúmulo de enzimas, hormônios, etc

- Isolamento de tóxicos (alcalóides, taninos)

- Controle do fluxo iônico

- Acúmulo de Pigmentos (antocianinas)...

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Substâncias Ergásticas

- Armazenadas em vacúolos (drusas, rafídios, corpos

silicosos, etc)

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Organelas formadoras de energia

- Mitocôndrias:

- Menores

- Usam energia química

- Cloroplastos:

- Maiores

- Usam energia da luz solar (fótons)

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� As Mitocôndrias

- Membrana dupla dobrada em cristas

- Genoma próprio

- Matriz mitocondrial

- Conjunto de enzimas específicas para produzir ATP

� Mitocôndrias = Composição Química

- Membrana externa (com porinas, muitas enzimas)

- Espaço intermembrana (enzimas fosforilantes)

- Membrana interna (transportadores, ATP sintetase)

- Matriz mitocondrial (DNAmitocondrial, enzimas, etc)

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Funções das Mitocôndrias

- Fosforilação Oxidativa: Respiração celular, onde

moléculas orgânicas são quebradas liberando energia

que é então transferida para formar ATP

� Funções das Mitocôndrias

- moléculas orgânicas são quebradas liberando

energia ...

� Funções das Mitocôndrias

- energia liberada é então transferida para formar ATP

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� OS PLASTOS

- Membrana dupla e genoma próprio

- Leucoplastos

- Cromoplastos (pigmentos não-fotossintéticos)

- Cromoplastos do tipo Cloroplastos (pigmentos

fotossintéticos)

- Conjunto de enzimas específicas para produzir ATP

Leucoplastos

Substâncias de Reserva

� Os Amiloplastos: síntese e armazenamento de grãos

de amido

� Os Proteinoplastos (proteoplastos): armazenam

proteínas

� Os Elaioplastos (oleoplastos): acúmulo de lipídeos

e gorduras em geral

� OS PLASTOS:

Microscopia eletrônica mostrando grãos de amido em arroz e milho.

Cromoplastos não-fotossintéticos

Colorações das Plantas

� Os Xantoplastos: xantofila – roxo

� Os Eritroplastos: eritrofila, lecopeno - vermelho

Cloroplastos

Pigmentos fotossintéticos

� OS PLASTOS:

Cloroplastos

Pigmentos fotossintéticos

� Composição Estrutural

- Membrana externa (com porinas)

- Espaço intermembrana

- Membrana interna (transportadores, ATP sintetase)

- Estroma (vários constituintes)

� OS PLASTOS:

� Enzimas solúveis

� Grãos de amido

� Plastorribossomos

� DNAs circulares

� Sistema de membranas Tilacóide

� Tilacóides granares e estromáticos

� Pigmentos associados à membrana interna

� outros componentes...

� OS PLASTOS: Cloroplastos

Estroma

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Cloroplastos

- Membrana dupla

- Sistema de tilacóides

- DNA próprio

Pigmentos dos Tilacóides

� Clorofila � ββββ-caroteno � Xantofila

� Funções dos Cloroplastos

- Fotossíntese: Transformação de energia luminosa

(fótons) em energia química, que é então utilizada para

sintetizar moléculas orgânicas.

Reações Fotoquímicas

Fotossistema I Fotossistema II

Formação de complexos proteína-clorofila

� Funções dos Cloroplastos

- Fotossíntese: Transformação de energia luminosa

(fótons) em energia química...

Reações Fotoquímicas

Fotossistema I Fotossistema II

� Funções dos Cloroplastos

- Fotossíntese: Transformação de energia luminosa

(fótons) em energia química...

Reações Bioquímicas: Síntese

Ciclo de CalvinC3 C4

- Fotossíntese: a energia química é então utilizada na síntese de

moléculas orgânicas.

Reações Bioquímicas: Síntese de precursores de

aminoácidos

Fotorrespiração

- Fotossíntese: a energia química é então utilizada na síntese de

moléculas orgânicas.

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Peroxissomos e Glioxissomos

- Esféricos e com membrana única

- Próximos a mitocôndrias/cloroplastos/gotas

lipídicas;

- Peroxissomos (+ em folhas) e Glioxissomos

(sementes oleaginosas e plântulas)

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Peroxissomos e Glioxissomos

- Conjunto enzimático que se diferencia conforme o

tipo celular e estágio de diferenciação;

- Oxidases e Catalases

1. Oxidação de substâncias formando peróxido de H

(Acil-CoA, aminoácidos)

2. Decomposição do peróxido de H ou peroxidação

de compostos hidrogenados (etanol, metanol)

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Peroxissomos e Glioxissomos = Funções

- ββββ-Oxidação de lipídios

- Participação na Fotorrespiração

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� O Citoesqueleto = Estrutura

- Filamentos de actina

- microtúbulos

- Filamentos intermediários

� O Citoesqueleto = Funções

- Divisão, crescimento e diferenciação celular

- Deposição de parede celular e manutenção da forma

- Movimentação celular

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

Citoesqueleto

Filamentos de Actina (8 nm)

- São microfilamentos formados por proteína actina.

- Podem estar em todos os espaços, mas

tendem a estar abaixo da membrana plasmática.

Actina

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

Citoesqueleto

Filamentos Intermediários (10 nm)

- São compactos, constituídos por vários tipos de

proteínas fibrosas.

- Geralmente estão distribuídos por toda a célula.

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

Citoesqueleto

Microtúbulos (24 nm)

-São cilíndricos, bastante longos e relativamente flexíveis.

- Principalmente irradiam de um dos centros de

organização dos microtúbulos, como o centrossomo.

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Núcleo

- Membrana nuclear com poros

- Cromatina

- Nucléolo

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Retículo Endoplasmático Liso

- Síntese de lipídeos

- Regulação da pressão osmótica

- Realização de reações enzimáticas

- Transporte

� Retículo Endoplasmático Rugoso

- ...Síntese de proteínas

� A CÉLULA VEGETAL: CONSTITUINTES

A CÉLULA VEGETAL

� Complexo de Golgi

- Estrutura: Forma dictiossomos (5 ou + sacos de

membrana lipoproteica)

- Funções:

-Síntese e secreção de polissacarídeos não

celulósicos

-Processamento e secreção de glicoproteínas

vindas do RER

F I M !