cellula vegetale

Biologo

2022

Spieghiamo cos'è una cellula vegetale, la sua classificazione, le sue parti e le tipologie che ne esistono. Inoltre, le sue differenze con una cellula animale.

Una cellula vegetale è differenziabile da un animale, nonostante siano entrambi eucarioti.

Cos'è una cellula vegetale?

La cellula vegetale è quella che costituisce molti dei tessuti degli organismi appartenenti al regno Plantae, questo è il impianti. Le cellule vegetali, come le cellule animali, sono eucarioti, quindi hanno un nucleo definito (in cui si trova il materiale genetico), una membrana cellulare e diversi organelli situati nel citoplasma.

Tuttavia, sebbene condividano alcune caratteristiche, una tipica cellula vegetale è perfettamente differenziabile da un animale. Queste differenze non sono dovute solo a criteri morfologici, dovuti alle esigenze strutturali delle piante, ma anche alle funzioni che svolgono e al tipo di metabolismo possiedono. La cellula vegetale ha strutture distintive che le consentono di svolgere il processo di fotosintesi.

Tutti gli organismi appartenenti al regno vegetale sono fotoautotrofi, cioè sono in grado di sintetizzare il proprio cibo attraverso la fotosintesi. Durante questo processo, da materiale inorganico (Acqua, diossido di carbonio) e l'uso di Energia di sole, le piante elaborano materiale organico (glucosio) che usano o immagazzinano e ossigeno che rilasciano nell'atmosfera. A differenza delle verdure, gli animali sono eterotrofi, quindi hanno bisogno di nutrirsi degli altri esseri viventi per ottenere la sua fonte di materia organica.

Nonostante questa differenza nel modo in cui ottengono il loro cibo, sia le cellule vegetali che quelle animali svolgono la respirazione cellulare, processo mediante il quale ottengono energia (ATP) dall'ossidazione della materia organica.

Le piante si sono evolute in vari tipi di cellule, ognuna specializzata per particolari funzioni. Le cellule vegetali sono organizzate in tessuti e questi tessuti, a loro volta, sono organizzati in tre sistemi tissutali, ciascuno dei quali si estende in tutto il corpo. La maggior parte del corpo vegetale è costituita dal sistema fondamentale, che ha varie funzioni, tra cui la fotosintesi, l'immagazzinamento e il supporto.

Il sistema vascolare, un intricato sistema di conduzione che attraversa il corpo della pianta, è responsabile della conduzione di varie sostanze, tra cui acqua, minerali disciolti e cibo (zucchero disciolto). Il sistema vascolare lavora anche per rafforzare e sostenere la pianta. Il sistema epidermico fornisce una copertura al corpo della pianta. Radici, steli, foglie, parti di fiori e frutti sono organi, perché ciascuno è costituito dai tre sistemi tissutali.

Tipi di cellule vegetali

Gli organismi del regno vegetale hanno molti tipi diversi di cellule. I botanici distinguono, da un lato, le cellule iniziali o meristematiche (quelle che si trovano nei principali centri di crescita e divisione, dove l'attività mitotica è costante) dalle cellule differenziate (derivate dalle cellule meristematiche) e sono classificate come:

  • Cellule del parenchima. Sono responsabili del sostegno dell'organismo, della secrezione di molti composti come resine, tannini, ormoni, enzimi e nettare zuccherino, dal trasporto e dallo stoccaggio di sostanze, così come la fotosintesi stessa. Sono i più abbondanti, ma i meno specializzati dell'organismo vegetale.
  • Cellule del collenchima. Dotati di una sola parete primaria, sono vivi durante la maturità e sono tipicamente allungati, dando loro trazione, flessibilitàresistenza ai tessuti, cioè sono cellule di supporto strutturale plastico. Le piante mancano del consueto sistema scheletrico scheletrico di molti animali; Invece, le singole cellule, comprese le cellule colenchimali, supportano il corpo della pianta.
  • Cellule sclerenchimatiche. Sono cellule dure, rigide, le cui pareti secondarie hanno lignina, che le rende impermeabili. A maturità la pianta è solitamente già morta, senza citoplasma, lasciando solo una cavità centrale vuota. Il suo ruolo principale è il supporto difensivo e meccanico. Possono essere sclereidi e fibre. Le sclereidi sono cellule di forma variabile, comuni nei gusci delle noci e nei noccioli dei frutti come ciliegie e pesche. Le fibre sono cellule lunghe e affusolate, spesso presenti in chiazze o gruppi, sono particolarmente abbondanti nel legno, nella corteccia interna e nelle nervature della foglia.
  • Cellule xilematiche. Sono cellule che conducono acqua e minerali disciolti dalle radici agli steli e alle foglie e forniscono supporto strutturale. Le cellule xilematiche possono essere di due tipi: tracheidi ed elementi vascolari. I tracheidi e gli elementi di vetro conducono l'acqua e i minerali disciolti. Sono altamente specializzati per la guida. Mentre si sviluppano, entrambi i tipi di cellule subiscono una morte cellulare programmata e di conseguenza sono vuote, rimangono solo le loro pareti cellulari.
  • Cellule floematiche. Sono cellule che conducono materiali alimentari, cioè carboidrati in soluzione che si formano nella fotosintesi in tutta la pianta e forniscono supporto strutturale. Possono essere di due tipi: elementi tubo setaccio e celle complementari. Gli elementi del tubo del setaccio sono uniti da un'estremità all'altra per formare lunghi tubi del setaccio. Gli elementi del tubo del setaccio sono vivi alla maturità, ma molti dei loro organelli, tra cui nucleo, vacùolo, mitocondri e ribosomi, si disintegrano o si restringono man mano che maturano. Gli elementi del tubo del setaccio sono tra le poche cellule eucariotiche che possono funzionare senza nuclei. Adiacente a ciascun elemento del tubo del setaccio vi è una cella complementare che assiste nel funzionamento dell'elemento del tubo del setaccio. La cellula compagna è una cellula vivente completa con un nucleo. Si ritiene che questo nucleo diriga le attività sia della cellula compagna che dell'elemento del tubo del setaccio.
  • Cellule dell'epidermide. Nella maggior parte delle piante, l'epidermide è costituita da un singolo strato di cellule appiattite. Le cellule epidermiche di solito non contengono cloroplasti e sono quindi trasparenti in modo che la luce possa penetrare nei tessuti interni di steli e foglie. Sia negli steli che nelle foglie, i tessuti fotosintetici si trovano sotto l'epidermide. Le cellule epidermiche delle parti aeree secernono una cuticola cerosa sulla superficie delle loro pareti esterne; Questo strato ceroso limita notevolmente la perdita d'acqua dalle superfici delle piante.
  • Cellule peridermiche. Sono le cellule che formano diversi strati cellulari spessi sotto l'epidermide per fornire un nuovo rivestimento protettivo quando l'epidermide viene distrutta. Man mano che una pianta legnosa continua ad aumentare di circonferenza, perde la sua epidermide ed espone il peridermis, che forma la corteccia esterna degli steli e delle radici più vecchi. Formano strutture complesse composte da cellule di sughero e cellule parenchimali di sughero. Le cellule di sughero muoiono alla maturità e le loro pareti sono ricoperte da una sostanza chiamata suberina, che aiuta a ridurre la perdita di acqua. Le cellule parenchimali del sughero funzionano principalmente come deposito.

Parti e funzioni di una cellula vegetale

La fotosintesi avviene nei cloroplasti.

Una tipica cellula vegetale è costituita da:

  • Membrana plasmatica. Come tutte le cellule, le cellule vegetali hanno una membrana composta da un doppio strato di lipidiproteina che distingue l'interno della cella dal suo esterno e consente loro di mantenere i loro intervalli di pressione e pH. Oltre al membrana plasmatica regola l'ingresso e l'uscita di sostanze tra l'interno e l'esterno della cellula.
  • nucleo cellulare. Come tutte le cellule eucariotiche, le cellule vegetali hanno un nucleo cellulare ben definito, dove si trova il materiale genetico (DNA) organizzato in cromosomi. La funzione principale del nucleo è proteggere l'integrità del DNA e controllare le attività cellulari, motivo per cui si dice che costituisca il centro di controllo della cellula.
  • Parete cellulare. Le cellule vegetali hanno una struttura rigida che riveste la membrana plasmatica, composta principalmente da cellulosa, la cui funzione è quella di fornire protezione, rigidità, sostegno e forma alla cellula. Si possono distinguere due pareti: una primaria ed una secondaria, separate da una struttura detta lamella mediana. La presenza della parete cellulare impedisce la crescita della cellula in quanto tale e la costringe ad addensarsi, depositando microfibre di cellulosa.
  • Citoplasma. Come tutte le cellule, il citoplasma è l'interno della cellula, ed è composto dall'ialoplasma o citosol, una sospensione acquosa di sostanze e ionie organelli cellulari.
  • Plasmodesmi. Sono le unità continue del citoplasma che possono attraversare la parete cellulare e collegare le cellule vegetali dello stesso organismo, consentendo la comunicazione tra i citoplasmi cellulari e la circolazione diretta di sostanze tra di essi.
  • Vacùolo. È presente in tutte le cellule vegetali, ed è un insieme di compartimenti chiusi senza una forma definita circondati da una membrana plasmatica chiamata tonoplasto, che contengono Acqua, enzimi, zuccheri, sali, proteine, pigmenti e residui metabolici. In generale, le cellule vegetali mature hanno un grande vacuolo, che può occupare fino al 90% del volume cellulare. Il vacuolo è un organello multifunzionale che partecipa allo stoccaggio di sostanze, alla digestione, all'osmoregolazione e al mantenimento della forma e delle dimensioni delle cellule vegetali.
  • Plasto. Sono organelli che sono responsabili della produzione e dell'immagazzinamento nella cellula di sostanze essenziali per processi primordiali, come la fotosintesi, la sintesi di amminoacidi o di lipidi. Esistono diversi tipi di plasto, tra cui:
    • Cloroplasti. Immagazzinano la clorofilla (responsabile della caratteristica colorazione verde dei tessuti vegetali) e costituiscono l'organello in cui avviene la fotosintesi.
    • I leucoplasti. Immagazzinano sostanze incolori (o poco colorate), e consentono la conversione del glucosio in zuccheri più complessi.
    • Cromoplasti. Immagazzinano pigmenti chiamati caroteni, che determinano, ad esempio, la colore di frutti, radici e fiori.
  • Apparato del Golgi. È un insieme di sacculi appiattiti circondati da una membrana, che è responsabile della lavorazione, dell'imballaggio e del trasporto (esportazione) di diversi macromolecole, come proteine ​​e lipidi.
  • ribosomi. Sono complessi macromolecolari di proteine ​​e RNA, localizzato nel citoplasma e nel reticolo endoplasmatico ruvido, dove avviene la sintesi proteica dalle informazioni contenute nel DNA. è Informazioni genetiche lascia il nucleo sotto forma di mRNA (messaggero), e raggiunge il ribosoma dove viene "letta e tradotta" in una specifica proteina.
  • Reticolo endoplasmatico. È un complesso sistema di membrane cellulari che racchiude l'intero citoplasma cellulare degli eucarioti, sotto forma di sacche appiattite e tubuli interconnessi che continuano con la membrana nucleare. Il reticolo endoplasmatico è solitamente diviso in due parti che hanno funzioni diverse: il reticolo liscio, coinvolto nel metabolismo lipidico, nell'accumulo di calcio e nella disintossicazione cellulare, e il reticolo ruvido, sulla cui superficie sono incastonati più ribosomi, e di cui è responsabile della sintesi di alcune proteine ​​e di alcune modificazioni su di esse.
  • Mitocondri. Sono grandi organelli presenti in tutte le cellule eucariotiche, che funzionano come centro energetico della cellula. Nei mitocondri, il respirazione cellulare, mediante il quale la cellula riesce a generare l'energia (ATP) di cui ha bisogno per le sue funzioni.

Cellula animale

Le cellule animali, a differenza delle cellule vegetali, non hanno una parete cellulare (che le rende più flessibili) o plasmodesmi, o un vacuolo centrale (di solito hanno diverse vescicole molto più piccole). Inoltre non hanno plastidi, il che ha senso se ricordiamo che non fotosintetizzano.

Così come ci sono organelli che sono esclusivi delle cellule vegetali, ce ne sono altri che sono presenti solo nelle cellule animali, a seconda delle loro esigenze e necessità metaboliche. È il caso, ad esempio, di centrioli, perossisomi e lisosomi. In alcuni casi, le cellule animali sono dotate di ciglia e flagelli per muoversi, qualcosa che le cellule vegetali non hanno.

È bene chiarire, però, che quando si tratta di cellule eucariotiche, le cellule vegetali e quelle animali hanno in comune delle strutture: entrambe hanno in comune un nucleo cellulare (che ospita il DNA), membrana plasmatica, citoplasma, ribosomi liberi e organelli membranosi, come l'apparato del Golgi, il reticolo endoplasmatico liscio e ruvido e i mitocondri.

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