As células da peneira são aquelas que carregam seiva com açúcares e nutrientes no floema de plantas vasculares não angiospérmicas. Eles são homólogos aos elementos do tubo de peneira das angiospermas. Ambos os tipos de células permanecem vivas apesar de terem perdido o núcleo e várias organelas essenciais.
As células da peneira são longas e estreitas, com extremidades sobrepostas. Em toda a sua superfície lateral, apresentam pequenas áreas porosas (peneiras) em contato com células albuminosas, às vezes chamadas de células de Strasburger.
Fonte: pixabay.com
Os elementos tubulares da tela são curtos e largos. Eles formam tubos contínuos. Perto de suas extremidades, eles têm placas porosas em contato com células companheiras.
Estrutura
Como a maioria das células do floema, as peneiras têm uma parede celular composta de celulose, hemicelulose e pectina. As telas são depressões com poros de até 15 μm de diâmetro. Eles podem ser observados usando um microscópio óptico.
Os poros são atravessados por pontes, ou túbulos citoplasmáticos, entre a peneira adjacente e as células albuminosas, que criam continuidade entre os protoplasmas de ambas.
Cada uma dessas pontes é cercada por um cilindro caloso composto por um β-glucano de aparência hialina densamente compactado. Isso evita o vazamento do conteúdo das pontes.
Em contraste com os elementos do tubo de peneira, a peneira adjacente e as células albuminosas geralmente não derivam da divisão da mesma célula parental.
As estruturas das paredes celulares que por meio de pontes estabelecem a comunicação entre os protoplasmas da albumina e as células da peneira são denominadas plasmodesmos.
Relacionamento com outras células
As plantas vasculares possuem dois tipos de tecido condutivo complexo organizado em feixes vasculares paralelos ao longo do córtex das raízes, caules, ramos e nervuras das folhas.
Por outro lado, o xilema distribui água e solutos minerais retirados do solo. Por outro lado, o floema carrega água, açúcares produzidos pela fotossíntese e nutrientes previamente armazenados em outras células.
Como o xilema, o floema é derivado de uma região de crescimento do caule chamada câmbio vascular. Seu principal componente são as células da peneira ou os elementos do tubo da peneira.
O floema também contém células esclerenquimatosas, com função de suporte, idioblastos, função secretora, e células parenquimatosas, com função de armazenamento.
As células albuminosas também são parenquimatosas. Como as células companheiras das angiospermas, elas têm um protoplasma com abundantes ribossomos e mitocôndrias, um extenso retículo endoplasmático rugoso, plastídios com grãos de amido e um núcleo que pode ser lobulado. Eles também podem ter um vacúolo grande.
Na falta de núcleos e organelas essenciais, as células da peneira precisam, para permanecer vivas, da maquinaria metabólica, proteínas ribonucleares e complexos de proteínas, outros nutrientes, ATP, moléculas de sinalização e hormônios albuminosos.
O movimento desses compostos dentro da planta não seria possível sem as células albuminosas.
Função
O movimento da água e das substâncias dissolvidas no floema pode acontecer em diferentes direções em momentos diferentes. Mesmo certos solutos podem se mover em direções opostas simultaneamente. Essa capacidade se deve ao fato de o floema ser composto por células vivas, capazes de realizar diversos processos metabólicos.
A partir das células albuminosas, os açúcares produzidos nos tecidos fotossintéticos são carregados nas células da peneira. O aumento da concentração de açúcares nessas células diminui o potencial osmótico da seiva, atraindo água do xilema adjacente. Isso aumenta o turgor das células da peneira.
O aumento da pressão da seiva faz com que ela se mova passivamente em direção aos tecidos-alvo.
À medida que os açúcares são descarregados nesses tecidos, o turgor das células da peneira diminui, o que faz com que a água retorne ao xilema. Esse processo se repete ciclicamente, produzindo o envio contínuo de açúcares pelo floema e sua descarga nos tecidos-alvo.
Em algumas plantas, a descarga de açúcares nas células da peneira contra um gradiente de concentração requer a enzima adenosina trifosfato.
A descarga de açúcares em flores e frutos implica em um gasto adicional de energia, pois o transporte deve ocorrer contra um gradiente de sacarose, frutose e glicose.
Períodos de crescimento
Durante os períodos de maior crescimento da planta, as principais células da peneira ativas são aquelas que fazem parte do floema dos órgãos de armazenamento de amido e dos meristemas apicais, radiculares e axilares em crescimento.
Durante os períodos de intensa atividade fotossintética, as principais células da peneira ativas são as do floema das folhas e os órgãos de armazenamento.
Patologia
Os vírus que atacam as plantas costumam usar sistemas de células de peneira ou elementos de tubo de peneira como um canal para invadir todo o organismo.
As células selecionadas obliteram as lesões que sofrem rapidamente com a deposição de calosidades. Os pulgões têm aparelhos bucais especialmente adaptados para neutralizar essa defesa, de modo que podem sugar continuamente a seiva por horas. Esses e outros insetos comedores de seiva transmitem vírus que atacam as plantas.
Quando as células da peneira morrem, o mesmo ocorre com as células albuminosas associadas. Isso é uma indicação da estreita interdependência de ambos os tipos de microrganismos.
Não se sabe por que grandes quantidades de retículo endoplasmático tubular podem causar a oclusão dos poros da peneira nas células da peneira das gimnospermas.
Evolução
O xilema e o floema resolveram o problema do transporte de água e nutrientes em ambientes terrestres, permitindo a evolução de grandes plantas e, portanto, o surgimento de florestas e a geração da enorme biodiversidade que abrigam em todo o mundo.
Com relação aos elementos do tubo da peneira e suas células companheiras, a peneira associada e as células albuminosas são consideradas primitivas. O fato de as células crivadas serem encontradas em todas as plantas vasculares sem flores, e apenas em algumas angiospermas filogeneticamente basais, aponta para isso.
Acredita-se que as angiospermas tenham se originado de gimnospermas. Esta seria a razão evolutiva pela qual os sistemas de transporte de seiva baseados em elementos de tubo de peneira são semelhantes aos baseados em células de peneira. Em outras palavras, ambos os sistemas seriam homólogos.
Como prova dessa homologia, pode-se citar que ambos os sistemas apresentam semelhanças notáveis, principalmente nas características do protoplasto (perda do núcleo e das próprias organelas) e do sistema de triagem.
Referências
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. 2006. Fundamentals of plant physiology. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. Uma introdução à estrutura e desenvolvimento das plantas - anatomia das plantas para o século XXI. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biology of plants. WH Freeman, Nova York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morphology and evolution of vascular plants. WH Freeman, Nova York.
- Mauseth, JD 2016. Botânica: uma introdução à biologia vegetal. Jones e Bartlett Learning, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomy of flowering plants - uma introdução à estrutura e ao desenvolvimento. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Introdução à botânica. Delmar Publishers, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Biologia vegetal introdutória. McGraw-Hill, Nova York.