CÉLULA VEGETAL: CARACTERÍSTICAS, PARTES (ORGANELAS) E FUNÇÕES - BIOLOGIA - 2025

As células vegetais são as unidades fundamentais que constituem os organismos pertencentes ao reino das plantas (reino Plantae).

Como todas as coisas vivas, as plantas também são constituídas por células, conhecidas como células vegetais. Para qualquer organismo vivo considerado, uma célula representa a unidade mais básica, ou seja, a menor parte de um indivíduo que preserva as características de tudo que vive.

Em seu interior, assim como no interior das células animais, por se tratar de uma espécie de célula eucariótica, existe uma espécie de "líquido" (o citosol), no qual estão submersos uma série de compartimentos delimitados por membranas., que conhecemos como organelas ou organelas.

As organelas de qualquer célula podem ser consideradas análogas aos órgãos do corpo de um animal (coração, fígado, rins, pulmões, estômago, etc.), mas em uma escala significativamente menor, ou seja, menor (as células vegetais podem medir até 100 mícrons)

Células da planta da cebola com seus núcleos. Fonte: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)

Assim, cada célula pode ser vista como uma comunidade de componentes subcelulares, cada um com suas próprias funções, que tornam a vida possível, mas incapaz de sobreviver por conta própria fora da célula.

Algumas organelas de células vegetais não estão presentes nas células animais, portanto, sempre é feita uma distinção especial entre os dois tipos. Dentre essas organelas presentes apenas nas células vegetais, destacam-se a parede celular, o vacúolo e os cloroplastos, estes últimos responsáveis ​​pelo incrível processo de fotossíntese.

Recursos

As plantas, concebidas, como todos os organismos multicelulares, como uma grande comunidade celular, possuem células de diferentes tipos que desempenham diferentes funções.

Existem células especializadas em:

- a proteção, - o suporte mecânico, - a síntese das reservas alimentares, - transporte, absorção e secreção, - atividade meristemática e reprodução e

- a conexão entre tecidos especializados

Características gerais

As células vegetais compartilham muitas características entre si, mas, por sua vez, compartilham algumas características com as células animais, características que são inerentes a todas as células eucarióticas.

Fotografia da visão microscópica do tecido de uma grama aquática (Imagem de Andrea Vierschilling www.pixabay.com)

A seguir, apresentaremos uma lista de algumas das características e características compartilhadas das células vegetais:

- São células eucarióticas: têm o seu material genético encerrado por um núcleo membranoso e têm outros compartimentos rodeados por membranas duplas ou simples.

- Todas possuem parede celular: a membrana plasmática (aquela que envolve o citosol com suas organelas) é circundada e protegida por uma parede rígida, formada por complexas redes de polissacarídeos como a celulose (polímero das moléculas de glicose).

- Possuem plastídios: entre as organelas especiais que só as células vegetais possuem estão os plastídios especializados em diferentes funções. Os cloroplastos (onde a clorofila é um pigmento fotossintético) são os mais importantes, pois são o principal local que ocorre a fotossíntese, processo pelo qual as plantas aproveitam a luz do sol, água e dióxido de carbono para sintetizar matéria orgânica e produzem oxigênio.

- São células autotróficas: a presença de cloroplastos no seu interior confere às células vegetais a capacidade de "sintetizar os seus próprios alimentos", pelo que são um pouco mais autónomas que as células animais para obter energia e carbono.

- Eles têm um vacúolo: no citosol das células vegetais existe uma organela especial, o vacúolo, onde são armazenados água, açúcares e até algumas enzimas.

- São totipotentes: em certas circunstâncias, muitas células vegetais diferenciadas têm a capacidade de produzir um novo indivíduo assexuadamente.

Partes (organelas) da célula vegetal e suas funções

Organelas de células vegetais

Citosol e membrana plasmática

O citosol é tudo o que está ao redor do núcleo. É um tipo de fluido que inclui compartimentos membranosos e outras estruturas. Ocasionalmente, o termo "citoplasma" é usado para se referir a este fluido e à membrana plasmática ao mesmo tempo.

Membrana celular. Fonte: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Esse "líquido" é circundado e contido por uma membrana, a membrana plasmática, que nada mais é do que uma bicamada lipídica com centenas de proteínas associadas, integrais ou periféricas, que medeiam a troca de substâncias entre a célula e o ambiente que a circunda.

Como as células vegetais são circundadas por uma parede celular, muitos autores cunharam o termo protoplasto para se referir a tudo o que está dentro dessa parede, ou seja, a célula vegetal: a membrana plasmática e o citosol com suas organelas.

Citoesqueleto

Citoesqueleto, uma rede de proteínas filamentosas no citoplasma da célula. Fonte: Alice Avelino / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

As células vegetais, como as células animais, têm um citoesqueleto. O citoesqueleto consiste em uma série de "suportes" moleculares que atravessam a célula e organizam todos os componentes internos do citosol.

Eles atuam na movimentação de vesículas, no transporte de substâncias e moléculas através da célula e, além disso, na estruturação e sustentação da célula.

Este citoesqueleto é composto de filamentos de uma proteína chamada F-actina e microtúbulos, que são polímeros de outra proteína conhecida como tubulina.

Núcleo de cromatina e envelope nuclear

Núcleo de células eucarióticas. Fonte: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats), tradução de Kelvinsong. / CC0

O núcleo é a organela que contém o material genético, DNA (ácido desoxirribonucléico), que é embalado na forma de cromatina (da qual os cromossomos são feitos). É uma organela recoberta por um sistema membranoso conhecido como envelope nuclear.

Nucléolo

Dentro dele também existe uma região conhecida como nucléolo, na qual se encontram algumas proteínas e genes que codificam para o RNA ribossômico (ácido ribonucléico).

Esse envelope, na verdade, consiste em uma série de cisternas especializadas que circundam o núcleo e controlam a troca de materiais entre o núcleo e o citosol, que ocorre por meio dos complexos do poro nuclear.

É composto por duas membranas que delimitam o lúmen ou nucleoplasma, uma interna e outra externa, esta última continuando com as membranas do retículo endoplasmático rugoso (aquele com ribossomos embutidos).

A membrana interna está associada a alguns componentes internos do núcleo e provavelmente os organiza espacialmente. Alguns autores apontam a existência de um núcleo-esqueleto, cujos filamentos proteicos (assim como os do citoesqueleto no citosol) permitem a organização da cromatina.

Retículo endoplasmático

Membrana 1-nuclear. Poro 2-nuclear. Retículo endoplasmático 3 rugoso (RER). Retículo endoplasmático 4-liso (SER). 5-Ribossomo ligado ao retículo endoplasmático rugoso. 6-macromoléculas. 7-Vesículas de transporte. Aparelho 8-Golgi. Face 9-cis do aparelho de Golgi. 10-Trans face do aparelho de Golgi. 11-Cisternae do aparelho de Golgi. Fonte: Nucleus ER golgi.jpg: Magnus ManskeTrabalho derivado: Pbroks13 / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

É um sistema de membrana muito dinâmico, cuja abundância é variável, assim como sua estrutura, sua organização e seu arranjo no citosol.

Geralmente é dividido em uma porção "lisa" e outra "rugosa", continuando com o envelope nuclear externo já no qual estão embutidos vários ribossomos, que fazem parte da maquinaria molecular responsável pela síntese protéica.

As proteínas celulares são processadas e distribuídas no retículo endoplasmático, principalmente aquelas destinadas às membranas lipídicas (via secretora). Se ocorrer, é um dos locais onde ocorrem algumas modificações pós-traducionais de proteínas, como a glicosilação.

Em muitas das células que formam as glândulas, essa organela é muito abundante e atua na secreção de gorduras, óleos e óleos aromáticos.

Também é abundante nas células epidérmicas que produzem lipídios que são depositados como ceras na superfície das folhas e de outros órgãos das plantas.

Aparelho de Golgi

Essa organela, também membranosa, consiste em uma série de cisternas circulares achatadas, delimitadas por uma única membrana. O conteúdo desses tanques, sua composição química e suas funções mudam de uma "face" para a outra.

Em algumas plantas "inferiores", uma cisterna "externa" está associada ao retículo endoplasmático e é conhecida como o compartimento cis ou "face" do complexo de Golgi, enquanto as cisternas mais "distantes" fazem parte da face trans..

No meio entre as cisternas cis e trans estão as cisternas "intermediárias" e as vesículas secretoras são formadas no lado trans.

O complexo de Golgi é responsável pelo processamento e embalagem de diferentes macromoléculas, bem como seu transporte (exportação) para a superfície celular ou para os vacúolos. Essas macromoléculas incluem lipídios e proteínas.

Ao contrário das células animais, o Golgi das células vegetais tem importantes atividades de síntese, visto que participam da síntese de novo de glicoproteínas, pectinas, hemiceluloses e alguns produtos secretores e componentes da parede celular.

Ribossomos

Esquema de um ribossomo

Ribossomos são organelas muito pequenas, de formato esférico. Eles geralmente estão no retículo endoplasmático rugoso, mas alguns estão livres no citoplasma. Eles são compostos de RNA e proteínas.

Estes estão envolvidos na síntese de macromoléculas, principalmente proteínas.

Vacúolo e Tonoplasto

O vacúolo é uma organela multifuncional que participa do armazenamento, digestão, osmorregulação e manutenção da forma e do tamanho das células vegetais.

Muitas substâncias podem ser armazenadas dentro dessas organelas: pigmentos coloridos como as antocianinas que colorem folhas e pétalas, alguns ácidos orgânicos que funcionam para regular o pH, alguns produtos químicos de “defesa” contra herbívoros e metabólitos secundários.

Ao microscópio, podem ser vistos como "sítios vazios" no citosol, de aspecto esférico e às vezes muito grandes, pois podem ocupar até 90% do volume celular.

Por se tratar de uma organela, devemos supor que seja circundada por uma membrana, o tonoplasto. Essa membrana é responsável por regular a passagem de substâncias entre o lúmen vacuolar e o citosol, para o qual contém algumas proteínas especializadas.

Os vacúolos também funcionam como “organelas digestivas” das células, portanto, muitas vezes cumprem funções análogas às dos lisossomos nas células animais.

Mitocôndria

Como no resto das células eucarióticas, as células vegetais possuem mitocôndrias, que são organelas envoltas por duas membranas, uma interna e outra externa, que encerram uma matriz, são especializadas na síntese de energia na forma de ATP e na respiração celular.

São organelas cilíndricas ou elípticas, um pouco alongadas e, em alguns casos, ramificadas. Eles têm seu próprio genoma, então são capazes de codificar e sintetizar muitas de suas proteínas, embora não todas, já que o DNA nuclear da célula codifica para outras.

Plastídios

Os plastídeos são um grupo de diferentes componentes celulares, que surgem de precursores conhecidos como proplastídios. Eles são normalmente orgnaleans maiores do que as mitocôndrias, com uma membrana dupla e uma matriz densa chamada de estroma. Eles também têm seu próprio genoma.

Cloroplastos, etioplastos, amiloplastos e cromoplastos pertencem a essa família de organelas. Assim, essas são as principais organelas que distinguem as células vegetais dos animais.

- Os cloroplastos são plastídios responsáveis ​​pela fotossíntese e são portadores da clorofila, o pigmento fotossintético por excelência.

Esquema de um cloroplasto. Fonte: Kelvinsong / CC0, wikimedia commons

- Amiloplastos são plastídios que atuam no armazenamento de amido em diferentes tecidos.

- Os cromoplastos são plastídios que apresentam coloração ou pigmentação amarelada ou laranja, pois podem conter diferentes pigmentos em seu interior.

- Os etioplastos, por outro lado, são encontrados em tecidos “estiolados” e são na verdade cloroplastos que perderam clorofila. Em tecidos indiferenciados, eles podem ser chamados de leucoplastos.

Peroxissomos ou Microcorpos

Estrutura básica de um peroxissomo

Peroxissomos ou microrganismos são organelas circundadas por uma membrana simples, que se distinguem das vesículas por seu tamanho e conteúdo. Geralmente são conhecidos como peroxissomos, uma vez que um produto químico tóxico chamado peróxido de hidrogênio (H ₂ O ₂) é produzido dentro deles, o que é prejudicial às células.

São organelas com grande quantidade de enzimas oxidativas em seu interior e são responsáveis ​​pela síntese de algumas moléculas, embora sua função principal seja a oxidação e decomposição de certos tipos de lipídeos, aminoácidos, bases nitrogenadas, etc.

São especialmente importantes nas células de uma semente, pois atuam na conversão das gorduras e lipídios nelas armazenados em carboidratos, que são a principal fonte de energia das células embrionárias.

Alguns peroxissomos modificados são conhecidos como glioxissomos, uma vez que o ciclo do glioxilato ocorre dentro deles, pelo qual os átomos de carbono derivados dos processos fotossintéticos são reciclados.

Parede celular

Parede celular vegetal. Fonte: Scuellar / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Esta é outra das organelas características das células vegetais (os fungos também possuem células de parede, mas sua composição é diferente).

A parede celular consiste em uma intrincada rede de um polímero chamado celulose, que é composto de unidades repetitivas de um açúcar chamado glicose. Essa estrutura tem muitas funções, mas a mais importante é manter a estrutura das células e tecidos vegetais e protegê-los do exterior.

Embora visto ao microscópio, parece ser uma estrutura relativamente fina, fornece às células vegetais alguma rigidez mecânica e resistência à deformação, especialmente em climas diferentes.

Plasmodesmata

No tecido vegetal, podem ser observados canais citoplasmáticos estreitos, circundados pela membrana plasmática e conectando células vizinhas por meio de seus protoplastos (tudo o que está dentro da parede celular).

Tipos de células vegetais

Os organismos vegetais têm muitos tipos diferentes de células, que são o produto de processos de diferenciação celular, que são controlados geneticamente e ambientalmente.

Muitos cientistas reconhecem uma coleção de células vegetais, e aqui estão algumas delas:

- Células iniciais ou meristemáticas: encontram-se nos meristemas, principais centros de crescimento e divisão de todas as plantas, pois estão em constante divisão mitótica. Destas, as outras células do corpo de uma planta são diferenciadas.

- Células diferenciadas: todas as plantas têm três tipos principais de células diferenciadas que são derivadas de células meristemáticas, células do parênquima, células do colênquima e células do esclerênquima.

Células parenquimatosas ou parenquimatosas

Estas são as células mais comuns. Alguns autores os descrevem como os "animais de carga" de uma planta, por serem os mais abundantes, mas são os menos especializados, ou seja, os menos diferenciados.

Eles têm uma parede celular primária fina e não desenvolvem uma parede secundária. Eles são responsáveis ​​por "preencher" o espaço disponível nos tecidos vegetais e fornecer estrutura, para que possam ter diferentes formas e tamanhos.

As células do parênquima que se especializam em fotossíntese também são conhecidas como células do clorênquima. Essas células também participam do armazenamento de água nas raízes, no caule, nas folhas, nos frutos e nas sementes.

Células colenquimais ou colenquimais

São células que fornecem "suporte flexível" aos tecidos vegetais. São alongados e possuem vários formatos, que podem mudar durante o crescimento da planta. Eles têm uma parede primária que pode ser engrossada pela deposição de celulose adicional.

São células "cola", pois são as que fornecem maior sustentação do que as células parenquimatosas, mantendo a flexibilidade. Eles estão sempre inchados, pois seus vacúolos estão cheios de água.

Células do esclerênquima

Essas células, ao contrário das duas anteriores, possuem uma parede celular secundária, que é reforçada com lignina, um polímero composto por diferentes ácidos e moléculas fenólicas bastante heterogêneas. O termo deriva do grego "skleros", que significa "duro".

São células menos comuns que as células parenquimatosas e colenquimatosas e morrem ao atingir a maturidade. Eles fornecem resistência estrutural aos tecidos que param de crescer em comprimento.

Dois tipos de células esclerênquimais são conhecidos: fibras e esclereidas. Os primeiros são longos, com paredes celulares espessas e lignificadas, tornando-os fortes e flexíveis.

As esclereidas, por outro lado, são mais variadas, morfologicamente falando, mas geralmente são cúbicas ou esféricas. Essas células são o que constituem as cascas e caroços de muitas frutas. Eles não são flexíveis, mas sim duros.

Células em tecidos vasculares

Os tecidos vasculares das plantas são constituídos por células. Estes são os responsáveis ​​pela condução da água e dos nutrientes e minerais pelo corpo dos vegetais.

O tecido do xilema (xilema) é o que transporta água e nutrientes minerais da raiz para o resto da planta. O floema tecido (o floema), por outro lado, conduz a açucares e nutrientes orgânicos a partir das folhas para o resto da planta. A soma de ambos os fluidos é conhecida como seiva.

O xilema é composto de traqueídeos, que são células longas e estreitas nas extremidades. São considerados um tipo de célula esclerênquima. Essas células morrem quando atingem a maturidade, então o que resta é a "concha" formada pela parede celular espessa.

Outras células chamadas elementos de vasos também estão neste tecido, que transportam água e minerais mais rápido do que traqueídeos. Eles também morrem na maturidade, tornando-os "tubos" ocos, mais curtos e estreitos que os traqueídeos.

O floema é composto por um tipo de célula conhecido como elementos de tubos de peneira. Estas são células vivas e metabolicamente ativas. Eles se juntam nas pontas para formar o tubo de peneira, por onde os produtos fotossintéticos são transportados das folhas para o resto do corpo.

Referências

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