La Célula Vegetal: Estructura, Función y Características
La célula vegetal adulta se distingue de otras células eucariotas, como las células típicas de los animales o las de los hongos, por lo que es descrita a menudo con los rasgos de una célula del parénquima asimilador de una planta vascular. Pero sus características no pueden generalizarse al resto de las células de una planta, meristemáticas o adultas, y menos aún a las de los muy diversos organismos imprecisamente llamados vegetales.
Características Comunes de las Células Vegetales Adultas
Las células adultas de las plantas terrestres presentan rasgos comunes, convergentes con las de otros organismos sésiles, fijos al sustrato, o pasivos, propios del plancton, de alimentación osmótrofa, por absorción, como es el caso de los hongos, pseudohongos y de muchas algas. Esos rasgos comunes se han desarrollado independientemente a partir de protistas unicelulares fagótrofos desnudos (sin pared celular). Todos los eucariontes osmótrofos tienden a basar su solidez, sobre todo cuando alcanzan la pluricelularidad, en la turgencia, que logran gracias al desarrollo de paredes celulares resistentes a la tensión, en combinación con la presión osmótica del protoplasma, la célula viva. Así, las paredes celulares son comunes a los hongos y protistas de modo de vida equivalente, que se alimentan por absorción osmótica de sustancias orgánicas, y a las plantas y algas, que toman disueltas del medio sales minerales y realizan la fotosíntesis. Y también cabe agregar que no tienen centriolos en su interior, ya que estos solo se presentan en las células animales.
La Pared Celular
La pared celular es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas. La pared celular protege el contenido de la célula, da rigidez a la estructura celular, funciona como mediadora en todas las relaciones de la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular. Además, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos y muchas más partes de la célula.
Composición de la Pared Celular
La pared celular se construye a partir de diversos materiales, dependiendo de la clase de organismo. En las plantas, la pared celular se compone, sobre todo, de un polímero de carbohidrato denominado celulosa, un polisacárido, y puede actuar también como almacén de carbohidratos para la célula. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglicano. Entre las archaea se presentan paredes celulares con distintas composiciones químicas, incluyendo capas S de glicoproteínas, pseudopeptidoglicano o polisacáridos. Los hongos presentan paredes celulares de quitina, y las algas tienen típicamente paredes construidas a partir de glicoproteínas y polisacáridos. No obstante, algunas especies de algas pueden presentar una pared celular compuesta por dióxido de silicio. A menudo, se presentan otras moléculas accesorias integradas en la pared celular.
Capas de la Pared Celular
- **Pared primaria:** Presente en todas las células vegetales, mide entre 100 y 200 nm de espesor y es producto de la acumulación de 3 o 4 capas sucesivas de microfibrillas de celulosa. Se crea al final de la división celular y se adapta al crecimiento celular.
- **Pared secundaria:** Se forma en algunas células una vez que se ha detenido el crecimiento celular y se relaciona con la especialización de cada tipo celular. Contiene una alta proporción de celulosa, lignina y/o suberina.
- **Laminilla media:** Une las paredes primarias de dos células contiguas; es de naturaleza principalmente péctica.
Lignificación y Suberificación
**Lignificación:** Alteración de las células vegetales por almacenamiento de lignina en las membranas celulares. Fortalece la resistencia mecánica a la presión. La lignina es el componente de la estructura celulósica de la madera; se deposita en las paredes del esclerénquima, vasos del xilema y traqueidas.
**Pared celular suberificada:** Compuesta por una capa de suberina (del latín, suber: corcho) que carece de celulosa. Es prácticamente impermeable al agua.
Los Poros Nucleares
Los poros nucleares son grandes complejos de proteínas que atraviesan la envoltura nuclear, la cual es una doble membrana que rodea al núcleo celular. Permiten el transporte de moléculas solubles en agua a través de la envoltura nuclear, incluyendo ARN, ribosomas y proteínas. El complejo de poro nuclear puede conducir activamente 1000 translocaciones por complejo por segundo.
Plasmodesmos: Comunicación Intercelular
Se llama plasmodesmo a cada una de las unidades continuas de citoplasma que pueden atravesar las paredes celulares, manteniendo interconectadas las células continuas en organismos pluricelulares en los que existe pared celular, como las plantas o los hongos. Permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma entre célula y célula comunicándolas. El movimiento de sustancias a través de los plasmodesmos se denomina transporte simplástico.
Cloroplastos: Fotosíntesis
Los cloroplastos son los orgánulos celulares que en los organismos eucariontes fotosintetizadores se ocupan de la fotosíntesis. Están limitados por una envoltura formada por dos membranas concéntricas y contienen vesículas, los tilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y demás moléculas que convierten la energía luminosa en energía química, como la clorofila.
Fases de la Fotosíntesis
- **Fase luminosa:** Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se convierte la energía lumínica en energía química (ATP) y se genera poder reductor (NADPH).
- **Fase oscura:** Se produce en el estroma, donde se fija el CO2 mediante el ciclo de Calvin.
Mitocondrias: Respiración Celular
Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular (respiración celular). Actúan como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos).
Estructura de las Mitocondrias
Las mitocondrias están rodeadas de dos membranas: la membrana externa, permeable a iones y metabolitos, y la membrana interna, altamente selectiva y que forma invaginaciones llamadas crestas mitocondriales. Entre ambas membranas se encuentra el espacio intermembranoso. Dentro de la membrana interna se encuentra la matriz mitocondrial, que contiene ADN, ribosomas y enzimas para el ciclo de Krebs y la beta-oxidación.
Otros Organelos Importantes
- **Retículo endoplasmático:** Sistema de cavidades limitadas por membranas. Existen dos formas: el REL y el RER.
- **Núcleo:** Centro vital de la célula, contiene la información genética (ADN).
- **Vesículas:** Almacenan, transportan o digieren productos o residuos celulares.
- **Aparato de Golgi:** Sistema de cisternas apiladas y vesículas que procesa y empaqueta proteínas.
- **Membrana plasmática:** Límite físico entre los medios extracelular e intracelular.
- **Vacuolas:** Sacos llenos de agua con azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes disueltos.