Dalla cellula Vegetale al tessuto -W LA CAPSAICINA

PLASMALEMMA

Le membrane sono componenti essenziali di tutte le cellule.

Le cellule vegetali contengono diverse membrane, tra cui la principale è la membrana cellulare, o plasmalemma, che circonda la cellula.

Altre membrane racchiudono gli organelli eucariotici come il nucleo, i plastidi,i mitocondri,  ed il vacuolo.

Le membrane formano anche il reticolo endoplasmatico e l’apparato del golgi.

I sistemi di membrana sono ereditati dalla cellula madre, contenente  una serie completa di membrane.

 (l modello a mosaico fluido, detto anche modello Singer-Nicolson, è un modello della struttura della membrana cellulare. Proposto nel 1972 da Singer e Nicolson, ipotizza che la membrana cellulare sia composta da un doppio strato lipidico, nel quale sono immerse le proteine, che svolgono la gran parte delle funzioni tipiche della membrana.)

PLASMALEMMA Circonda la cellula, e rappresenta l'interfaccia con l'ambiente esterno, in quanto regola il trasporto delle molecole verso l'esterno e l'interno della cellula. La membrana plasmatica della cellula vegetale è costituita da lipidi, proteine, carboidrati in rapporto molecolare 40:40:20

La membrana plasmatica interagisce con la parete cellulare, formando dei legami fisici con le molecole della parete e gli elementi del citoscheletro; inoltre partecipa alla sintesi e all'assemblaggio dei polimeri della parete Il plasmalemma insieme al redicolo endosmatico forma i plasmodesmi

L'acqua e le cellule vegetali.

L'acqua è la molecola più abbondante  negli organismi, arrivando a costituire il 95% della massa dei tessuti vegetali. È  un ottimo solvente ed è l'ambiente in cui vengono svolte tutte le azioni metaboliche cellulari. 

I MITOCONDRI

I mitocondri sono organelli delle cellule eucariotiche, vegetali ed animali,nei quali si realizza un intensa attività  metabolica, essendo coinvolti nel consumo cellulare di ossigeno ed associati a processi di conservazione di energia  sotto forma di molecole di ATP.

I mitocondri forniscono vari composti come gli acidi organici e gli aminoacidi che vengono utilizzati nelle reazioni sintetiche di tutta la cellula.

I mitocondri, presenti in tutte le cellule vive dei vegetali, hanno forma ellissoidale , con spessore di 1 micron ed un altezza da 1-3 micron.

Questi organelli  sono pleomorfi in quanto soggetti a repentini cambiamenti di forma. La cellula vegetale può contenere centinaia o migliaia di mitocondri in funzione del tipo di cellula e dello stadio di sviluppo fino ad occupare circa il 20% del volume del citoplasma nelle cellule con metabolismo molto attivo.

I MITOCONDRI SI MUOVONO NEL CITOPLASMA SOPRATTUTTO ASSOCIATI AL SISTEMA ACTINA-MIOSINA CHE GUIDA LA CORRENTE CITOAPLASMATICA.

Questi organelli sono circondati da due membrane specializzate con funzioni molto diverse: la membrana interna e la membrana esterna. Quest'ultima è solo una piccola % della massa totale del mitocondrio ed ha relativamente pochi enzimi; essa è coinvolta nella traslocazione nell'organello di proteine mitocondriali sintetizzate nel citoplasma ed in alcune attività enzimatiche, partecipando inoltre al flusso di metaboliti tra mitocondrio e citoplasma.

LA MEMBRANA INTERNA È UNA DELLE PIÙ COMPLESSE MEMBRANE BIOLOGICHE, IN QUANTO CONTIENE GLI ENZIMI DELLE CATENE RESPIRATORIE E DELLA FOSFORILIZZAZIONE OSSIDATIVA. 

La membrana interna si introflette formando  numerosi invaginazioni, chiamate creste, a forma di pieghe o tuboli, che aumentano notevolmente la superficie disponibile per le proteine e per le razioni ad esse associate. I mitocondri sono generalmente più piccoli dei plastidi

VACUOLI

I vacuoli, insieme ai plastitidi e alla parete cellulare costituiscono una delle tre strutture caratteristiche che distinguono la cellula vegetale da quella animale. 

I vacuoli sono delimitati da una singola membrana, nota come tonoplasto, o membrana vaculare. Il tonoplasto può originarsi sia dal redicolo E.,oppure dall'apparato del Golgi. Ma nella maggior parte.

 delle volte da quest' Ultimo.

Molti vacuoli sono pieni di liquidi, chiamato succo cellulare. 

Il principale costituente del succo cellulare è l'acqua con altri componenti , che variano a seconda del tipo di pianta, di organo o di cellula, nonché lo stato fisiologico e di sviluppo.

Oltre agli ioni inorganici, quali calcio, potassio, cloro, sodio, acido solforico, comunemente i vacuoli contengono zuccheri, acidi organici e aminoacidi. Nella cellula matura il vacuolo può raggiungere il 90% del volume della  cellula. 

PEROSSISOMI

I perossisomi chiamati anche microcorpi, sono organi sferici di diametro 0.5-1 5 micrometri, circondati da una membrana singola.Hanno una matrice interna granulare, che può contenere un corpo di natura proteica, talvolta cristallino. Sono privi di sistemi di membrane e sono, in genere, strettamente associati a uno o due cisterne del redicolo endoplasmatico. Sono capaci di autoduplicarsi, come i plastidi e i mitocondri, con l'unica differenza che non contengono ne il DNA, né ribisomi, devono importare materiali per la loro duplicazione.

Alcuni perossisomi hanno un importante ruolo nella foto respirazione, un processo che consuma ossigeno e produce biossido di carbonio. Nelle foglie verdi sono strettamente associati ai cloroplasti e ai mitocondri.

 Altri perossisomi, chiamati, gliossisomi, contengono gli enzimi necessari per la conversione dei grassi di riserva in saccarosio, durante la germinazioni dei semi. I due perossisomi sono interconvertibili.

Approfondimento:
 ciclo del cliossilato
Fotorespirazione
Piante C3

 RETICOLO ENDOPLASMATICO

Il reticolo endoplasmatico (ER) è un complesso sistema di membrane tridimensionale, che attraversa tutto il citosol.

Visto in sezione esso appare costituito da due membrane parallele  che delimitano un sottile spazio o lumen.

L'organizzazione e l'estensione di questo sistema di membrane variano considerevolmente da cellula a cellula, a seconda del tipo, e dell'attività metabolica prevalente.

Per esempio, nelle cellule che accumulano proteine vi è un abbondante ER ruvido, costituito da cisterne, o sacchi appiattiti, con numerosi polisomi, aderenti alla loro superficie esterna,

mentre le cellule che secernano lipidi presentano ER liscio, costituito prevalentemente  da tuboli, privi di ribosomi.
 In una stessa cellula i due tipi di reticolo coesistono  e generalmente  sono interconnessi  fra loro. In molte cellule, nel citoplasma corticale, si può osservare una fitta rete di ER costituita da cisterne e tuboli interconnessi. La funzione del ER corticale (prossimità del plasmalemma) sembra quello di regolare gli ioni di calcio (Ca++) nel citosol, svolgendo, perciò un ruolo importante in un gran numero di processi di sviluppi e fisiologici che coinvolgono questo elemento.

Il reticolo endoplasmatico funziona come un sistema di comunicazione all'interno della cellula per il trasporto di materiali, quali proteine, lipidi. Inoltre ER corticale di cellule vegetali  adiacenti ed interconnesso da canali citoplasmatici, chiamati plasmodesmi, che attraversano le pareti di cellule contingue, assumendo un ruolo importante nella comunicazione cellula-cellula.
Un'altra fuzione probabile del ER corticale è quella di ancorare il citoscheletro alla cellula.
ER èresponsabile della biogenesi del vacuolo.

Nelle piante il ER è uno dei principali siti per la sintesi dei lipidi, l'altro è il plastidio.

I corpi oleosi o goccioline lipidiche si originano dal ER e di qui vengono rilasciati nel citosol. Questi corpi oleosi si trovano in tutta la pianta ma principalmente nei semi e nei frutti. Circa il 45% dei semi di: girasole, arachide,lino e sesamo è costituito da questi corpi oleosi che rappresentano una fonte di energia e di carbonio per le piante.

APPARATO DEL GOLGI E SISTEMA DI ENDOMEMBRANE

Il termine apparato di Golgi o complesso  di Golgi viene usato  quando si ci vuole referire complessivamente all'insieme dei corpi di Golgi di una data cellula.

I corpi di Golgi sono costituiti da pile di sacculi appiattiti a forma di dischi, detto cisterne che spesso si presentano ramificati ai margini di una complessa rete du tubuli.

L'apparato del Golgi è un sistema dinamico, di membrane, altamente polarizzato. Abitualmente, i due poli opposti di una pila  di sacculi sono indicati come faccia di formazione (o cis) e faccia di maturazione  (o trans). I sacculi tra le due faccie opposte costituiscono  le cisterne intermedie (o medial).Inoltre un compartimento distinto, strutturalmente e biochimicamente, la faccia di maturazione del dittiosomi: il reticolo trans del Golgi.
L'apparato del Golgi durante la riproduzione cellulare nella cellula vegetale, non si disassembla e rimane strutturalmente attivo mantenedo la sua funzionalità, a differenza di quello animale.
Funzioni

I corpi di Golgi sono coinvolti nei processi di secrezione che, nelle piante, consistono principalmente nella sintesi e nella secrezione dei polissaccaridi non cellulosici della parete cellulare (emicellulose e pectine).

I corpi di Golgi in oltre elaborano , e secernano glicoproteine che vengono trasfetiti dal ER ruvido alla FACCIA DI FORMAZIONE, per mezzo di viscicole di transizione, che si muovono dal ER alla faccia di formazione dell'apparato del Golgi. Le glicoproteine vengono trasportate, gradualmente, attraverso la pila di cisterne, alla faccia di maturazione, mediante vescicole di trasporto.

Esse vengono poi selezionate nel retico trans del Golgi. Un corpo di Golgi può  produrre conteporaneamente polissaccaridi e glicoproteine.

Le proteine vaculari di nuova formazione  sono "impacchettate" a livello del reticolo trans del Golgi in vescicole rivestite, cosi dette per la carattetistica copertura, costituita da parecchie proteine, fra le quali la CLATRINA che forma, una gabbia intorno  a esse. Le gligoproteine e il complesso di polissaccaridi destinati alla secrezione sulla superficie della cellula sono invece, impacchettati in vescicole lisce non rivestite. Il movimento di queste vescicole dal reticolo trans del Golgi alla membrana plasmatica senbra legato alla presenza di filamenti ACTINA.

Quando le vescicole raggiungono  il plasmalemma si fondono con essa e rilasciano il  contenuto nella parete cellulare. Ia secrezione delle sostanze al di fuori delle cellule, mediante vescicole si chiama ESOCITOSI.

L'ingresso di sostanze extracellulari attraverso l'introflessione della membrana e la formazione di vescicole si chiama ENDOCITOSI.

ER E L'APPARATO DEL GOLGI SONO COMPONENTI DEL SISTEMA DI ENDOMEMBRANE.

Fatta eccezione per le membrane dei mitocondri, dei plastidi e dei perossisomi, tuttavia le membrane cellulari - inclusi la membrana plasmatica, l'involucro nucleare, il reticolo endoplasmatico, l'apparato del Golgi,  tonoplasto e i vari tipi di vescicole costituiscono un sistema interconnesso, continuo noto come SISTEMA DI ENDOMEMBRANE, che prende origine  dal reticolo endoplasmatico.

PLASTIDI