Fisiología Vegetal: Estructura, Tipos Celulares y Propiedades de la Membrana
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Fisiología y Estructura de la Célula Vegetal
Fisiología Vegetal: Conceptos Fundamentales
La Fisiología Vegetal es la ciencia que estudia cómo funcionan las plantas, cómo obtienen energía, agua y nutrientes, y cómo crecen.
La Célula Vegetal: Unidad Funcional Básica
La Célula Vegetal es la unidad funcional básica de las plantas.
Tipos de Células Vegetales
- Xilema: Células muertas. Función: Transporte de agua.
- Floema (Elementos Cribosos): Células sin núcleo y sin la mayoría de orgánulos. Función: Transporte de asimilados.
- Parénquima: Células funcionalmente completas, constituyendo aproximadamente el 80% de las células de la planta.
Estructura Celular
La Pared Celular rodea el Protoplasto. El protoplasto está delimitado por la membrana plasmática (plasmalema) y contiene el Protoplasma (compuesto por citoplasma y orgánulos).
El Citoplasma
El citoplasma contiene el Citosol (fase acuosa). Contiene estructuras sin membrana, tales como:
- Ribosomas
- Microtúbulos
- Inclusiones
Compartimentación Celular
La Membrana Plasmática es la primera división:
- Interior: Protoplasma.
- Exterior: Espacio extracelular, denominado Apoplasto, el cual posee funciones importantes (defensa, crecimiento, transporte).
El protoplasma también se comunica con células vecinas mediante Plasmodesmos, que forman el Simplasto (un compartimiento continuo).
Orgánulos con Membrana
Los orgánulos con membrana (doble o simple) tienen funciones específicas. Estos incluyen:
- Núcleo
- Plastos
- Mitocondrias
- Retículo Endoplasmático
- Aparato de Golgi
- Vacuolas
- Microsomas
La Membrana Celular: Composición y Propiedades
Las membranas celulares son componentes esenciales de las células, permitiendo su autonomía respecto al medio en que se encuentran, así como la existencia de distintos compartimientos en su interior.
Componentes de la Membrana
Lípidos Anfipáticos
Los lípidos son anfipáticos porque poseen una cola hidrófoba que repele el agua y una cabeza polar que tiene afinidad con ella.
Proteínas de Membrana
Las proteínas originan dominios específicos en las membranas.
Tipos de Proteínas
- Proteínas Integrales: Atrapadas físicamente en la fase lipídica y que solo podrán solubilizarse mediante tratamientos que disuelvan dicha fase lipídica.
- Proteínas Periféricas: Ligadas iónicamente a los grupos polares de los lípidos, y que pueden liberarse fácilmente mediante tratamientos con soluciones de mayor o menor fuerza iónica.
- Proteínas Ancladas: Asociadas a la membrana mediante la unión de ácidos grasos.
Fluidez de las Membranas
La fluidez de las membranas depende del grado de insaturación de los ácidos grasos. Las cadenas hidrófobas pueden estar en dos fases:
- Fase Gel: Ocurre a baja temperatura (T°).
- Fase Líquida: Ocurre a mayor temperatura (T°).
El paso de la fase gel a la fase líquida ocurre en una Temperatura de Cambio de Fase (Tc).
La fluidez es esencial para:
- Movimiento lateral y transverso de lípidos.
- Función de las proteínas de transporte.
- Actividad de las enzimas de membrana.
- Transporte de electrones.
Permeabilidad y Transporte en Membranas Vegetales
Las membranas son impermeables a sustancias polares debido a su núcleo hidrófobo. Por ello, se requiere transporte específico y regulado para mover solutos polares.
Asimetría de la Membrana y Composición
La permeabilidad se debe a la distribución diferente de proteínas y lípidos en sus mitades interna y externa. Las interacciones de las proteínas con los ácidos grasos y los grupos polares de los lípidos determinan su localización, lo que genera diferencias entre ambas mitades de la membrana.
Las membranas difieren en su composición, ya que presentan distintas proporciones de proteínas y lípidos, así como diferentes tipos de lípidos y proteínas según sus funciones específicas.