2.39: Estructura de la Célula Vegetal
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¿Qué tienen que ver las plantas que los animales no tienen?
Muchas células vegetales son verdes. ¿Por qué? Las células vegetales también suelen tener una forma distinta. El exterior rígido alrededor de las células es necesario para permitir que las plantas crezcan erguidas. Las células animales no tienen estos exteriores rígidos. Existen otras diferencias distintas entre las células vegetales y animales. Estos serán el foco de este concepto.
Células vegetales
Estructuras Especiales en Células Vegetales
La mayoría de los orgánulos son comunes a las células animales y vegetales. Sin embargo, las células vegetales también tienen características que las células animales no tienen: una pared celular, una gran vacuola central y plastidios como los cloroplastos.
Las plantas tienen estilos de vida muy diferentes a los animales, y estas diferencias son evidentes cuando se examina la estructura de la célula vegetal. Las plantas elaboran su propio alimento en un proceso llamado fotosíntesis. Toman dióxido de carbono (CO 2) y agua (H 2 O) y los convierten en azúcares. Las características únicas de las células vegetales se pueden ver en la figura a continuación.
Además de contener la mayoría de los orgánulos que se encuentran en las células animales, las células vegetales también tienen una pared celular, una gran vacuola central y plastidios. Estas tres características no se encuentran en las células animales. La pared celular
Una pared celular es una capa rígida que se encuentra fuera de la membrana celular y rodea la célula. La pared celular contiene no solo celulosa y proteína, sino también otros polisacáridos. La pared celular proporciona soporte estructural y protección. Los poros en la pared celular permiten que el agua y los nutrientes entren y salgan de la célula. La pared celular también evita que la célula de la planta estalle cuando el agua entra en la célula.
Los microtúbulos guían la formación de la pared celular vegetal. La celulosa es depositada por enzimas para formar la pared celular primaria. Algunas plantas también tienen una pared celular secundaria. La pared secundaria contiene una lignina, un componente celular secundario en células vegetales que han completado el crecimiento/expansión celular.
La Vacuola Central
La mayoría de las células vegetales maduras tienen una vacuola central que ocupa más del 30% del volumen celular. La vacuola central puede ocupar hasta el 90% del volumen de ciertas células. La vacuola central está rodeada por una membrana llamada tonoplasto. La vacuola central tiene muchas funciones. Aparte del almacenamiento, el papel principal de la vacuola es mantener la presión de turgencia contra la pared celular. Las proteínas que se encuentran en el tonoplasto controlan el flujo de agua dentro y fuera de la vacuola. La vacuola central también almacena los pigmentos que colorean las flores.
La vacuola central contiene grandes cantidades de un líquido llamado savia celular, que difiere en composición al citosol celular. La savia celular es una mezcla de agua, enzimas, iones, sales y otras sustancias. La savia celular también puede contener subproductos tóxicos que se han eliminado del citosol. Las toxinas en la vacuola pueden ayudar a proteger algunas plantas de ser consumidas.
Plastidios
Los plastidios vegetales son un grupo de orgánulos unidos a membrana estrechamente relacionados que realizan muchas funciones. Son responsables de la fotosíntesis, del almacenamiento de productos como el almidón, y de la síntesis de muchos tipos de moléculas que se necesitan como bloques de construcción celulares. Los plastidios tienen la capacidad de cambiar su función entre estas y otras formas. Los plastidios contienen su propio ADN y algunos ribosomas, y los científicos piensan que los plastidios descienden de bacterias fotosintéticas que permitieron que los primeros eucariotas produjeran oxígeno. Los principales tipos de plastidios y sus funciones son:
- Los cloroplastos son el orgánelo de la fotosíntesis. Capturan energía lumínica del sol y la utilizan con agua y dióxido de carbono para elaborar alimentos (azúcar) para la planta. La disposición de los cloroplastos en las células de una planta se puede observar en la siguiente figura.
- Los cromoplastos hacen y almacenan pigmentos que dan a los pétalos y frutos sus colores naranja y amarillo.
- Los leucoplastos no contienen pigmentos y se localizan en raíces y tejidos no fotosintéticos de las plantas. Pueden especializarse para el almacenamiento a granel de almidón, lípidos o proteínas. Sin embargo, en muchas células, los leucoplastos no tienen una función de almacenamiento importante. En cambio, producen moléculas como los ácidos grasos y muchos aminoácidos.
Células vegetales con cloroplastos visibles. Cloroplastos
Los cloroplastos capturan la energía lumínica del sol y la utilizan con agua y dióxido de carbono para producir azúcares para los alimentos. Los cloroplastos parecen discos planos y suelen tener de 2 a 10 micrómetros de diámetro y 1 micrómetro de grosor. Un modelo de un cloroplasto se muestra en la siguiente figura. El cloroplasto está encerrado por una membrana fosfolipídica interna y una externa. Entre estas dos capas se encuentra el espacio intermembrana. El fluido dentro del cloroplasto se llama estroma, y contiene una o más moléculas de ADN pequeño y circular. El estroma también tiene ribosomas. Dentro del estroma se encuentran pilas de tilacoides, suborgánulos que son el sitio de la fotosíntesis. Los tilacoides están dispuestos en pilas llamadas grana (singular: granum). Un tilacoide tiene forma de disco aplanado. En su interior hay un área vacía llamada espacio tilacoideo o lumen.
Dentro de la membrana tilacoidea se encuentra el complejo de proteínas y pigmentos absorbentes de luz, como la clorofila y los carotenoides. Este complejo permite la captura de energía lumínica de muchas longitudes de onda debido a que tanto la clorofila como los carotenoides absorben diferentes longitudes de onda de luz. Estos serán discutidos más a fondo en el concepto de “Fotosíntesis”.
La estructura interna de un cloroplasto, con una pila granal de tilacoides rodeados en un círculo. Lectura adicional
Resumen
- Las células vegetales tienen una pared celular, una gran vacuola central y plastidios como los cloroplastos.
- La pared celular es una capa rígida que se encuentra fuera de la membrana celular y rodea la célula, proporcionando soporte estructural y protección.
- La vacuola central mantiene la presión de turgencia contra la pared celular.
- Los cloroplastos capturan la energía lumínica del sol y la utilizan con agua y dióxido de carbono para producir azúcares para los alimentos.
Revisar
- Enumere tres estructuras que se encuentran en las células vegetales pero no en las células animales.
- Identificar dos funciones de plastidios en células vegetales.
- ¿Cuáles son los papeles de la pared celular y la vacuola central?
- Describir la estructura del cloroplasto.
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[Figura 1] | Crédito: Usuario:esjustme/Wikipedia Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Chloroplast-nuevo.jpg Licencia: Dominio público |
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[Figura 2] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (Usuario:Ladyofhats/Wikimedia Commons) Fuente: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Plant_cell_structure_svg.svg Licencia: Dominio público |
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[Figura 3] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (Usuario:Ladyofhats/Wikimedia Commons) Fuente: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Plant_cell_structure_svg.svg Licencia: Dominio público |
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[Figura 4] | Crédito: Usuario:It'sjustme/wikipedia; flickr:stellarr Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Chloroplast-new.jpg; http://www.flickr.com/photos/21187899@N03/2058985902/ Licencia: Dominio público; CC POR 2.0 |