CITOLOGÍA III

SUSTANCIAS ERGÁSTICAS

Prof. Iris Edith Peralta

BOTÁNICA I - CÁTEDRA DE BOTÁNICA AGRÍCOLA - FCA - UNCU - 2014

PARED CELULAR Laminilla media

Pared primaria

Pared secundaria

Plasmodesmos

PROTOPLASTO Protoplasma Núcleo Envoltura nuclear (Carioteca)

Nucleoplasma

Cromatina

Nucleolo

Citoplasma Hialoplasma

Membrana citoplasmática (Plasmalema)

Sistema endomembranoso

Retículo endoplasmático

Dictiosomas

Vesículas

Citoesqueleto

Microtúbulos – Microfilamentos

Enrejado microtrabecular (finas hebras)

Organelas rodeadas por dos membranas:

Plastos o plastidios

Mitocondrias

Organelas rodeadas por una membrana:

Microcuerpos

Organelas sin membranas: Ribosomas

CÉLULA VEGETAL

SUSTANCIAS ERGASTICAS =trabajo

Todas las sustancias que se acumulan a

consecuencia de la actividad metabólica del

protoplasto viviente y de sus organelas.

Materiales de reserva: construcción o

consumo

Productos finales inertes (muertos), con

funciones esenciales (estructurales) o

residuos inútiles (materiales de desecho)

Excreciones metabólicas pueden acumularse

en las vacuolas o ser expedidos fuera de la

célula (exocitosis).

Productos segregados por el protoplasto

Vacuoma: diversas sustancias contenidas en las

vacuolas (orgánicas e inorgánicas)

Pared celular: matríz de la pared, elementos

estructurales fibrilares (celulosa), incrustraciones.

Productos de reserva: Polisacáridos de reserva

(almidón), proteínas de reserva (aleurona), lípidos

de reserva.

Desechos del metabolismo: compuestos de Ca

(ácido oxálico), ácido silícico amorfo.

PARAPLASMA CELULAR

ENCLAVES HIDRÓFILOS

Sustancias orgánicas: ternarias (C-H-O)

hidratos de carbono, taninos, ácidos orgánicos;

cuaternarias (C-H-O-N) son sustancias

nitrogenadas.

Sustancias inorgánicas: Solubles, nitratos,

cloruros, bromuros, ioduros, sulfatos, fosfatos.

Insolubles, carbonatos, sulfatos

ENCLAVES HIDROFOBOS

Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Aceites esenciales: sust. terpénicas

Resinas, Latex

VACUOLAS o ENCLAVES HIDROFILOS

VACUOLAS o ENCLAVES HIDRÓFILOS

Reservorios de agua del protoplasma delimitados

por una membrana simple, el tonoplasto. Origen: a

partir del retículo endoplasmático y del complejo de

Golgi. En células jóvenes son numerosas, luego

coalescen y en la célula madura ocupan el 90% del

volumen. Muestran una evolución de acuerdo al

contenido de agua de la célula. La evolución del

aparato vacuolar o vacuoma es reversible

Evolución del aparato vacuolar en la raíz de trigo y de lenteja

Célula joven meristemática

Célula madura diferenciada

Vacuolas deshidratadas

cofia

Zona de proliferación subapical

Ápice meristemático

Zona de elongación

Apice de una raíz

Evolución de las vacuolas en las semillas y la

formación de los gránulos de aleurona

Durante la maduración

de las semillas ocurre

una deshidratación de

los tejidos, en especial

de los de reserva (5-

10%). En este proceso

las vacuolas se

transforman en enclaves

densos, ricos en

sustancias proteícas,

denominados gránulos

de aleurona, ubicados

en el tejido aleuronífero

de semillas y frutos Gránulos de aleurona

Células del parénquima reservante de la semillas de Tropaeolum majus

Semilla madura y en el proceso de hidratación durante la germinación

Gránulo de aleurona en proceso de hidratación durante la germinación

Diversos tipos de gránulos de aleurona: a, poroto; b, trigo; c,

ricino; d, umbeliferas (ox=oxalato de Ca)

Globoide: go=glóbulos esféricos de fitina amorfa (inositol

hexafosfato de Ca y Mg) Cristaloide: cri=inclusiones

angulosas (tetraédricas) semicristalinas de proteínas

(globulinas). Sustancia fundamental: sf=opaca, homogénea,

constituída por proteínas albuminoides no cristalizadas

sf

tonoplasto

TRIGO MAIZ Cereales Gránulos de aleurona

VACUOLAS o ENCLAVES HIDROFILOS

Contienen agua (90-95%) y sustancias diversas

orgánicas e inorgánicas, susceptibles de formar

soluciones acuosas o pseudosoluciones. Estas

sustancias pueden provenir:

1. Tomadas desde el exterior por la planta

2. Elaborada por el metabolismo y acumuladas en

la vacuola

3. Sustancias de desecho que permanecen en la

vacuola

Existen electrolítos que son responsables del ph

vacuolar: ácido, neutro o alcalino.

La composición del jugo vacuolar es compleja y

variable, ya que esta variación es la expresión de

la química del protoplasma.

ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) :

1. Hidratos de carbono

Azúcares monosacáridos: glucosa, fructosa (C6H1206)

Disacáridos: sacarosa, maltosa (C12H22011)

Polisacáridos:Inulina, polímero de fructosa (C6H1005)n.

Almidón, polímero de maltosa (C6H1005)n

Inulina al estado coloidal

en la vacuola, con alcohol

precipitan esferocristales

sobre las paredes

Dalia variabilis y

Helianthus tuberosum

“topinambur”

monosacáridos

disacáridos

disacáridos

amilosa

amilopectina

polisacáridos

celulosa

Almidon

Amilopectina

Amilosa

Amiloplasto de papa

Almidón

Reserva en los amiloplastos

Amiloplasto de papa

Reacción del almidon a la solución de lugol, dando coloración azul

ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias orgánicas ternarias (C-H-O) :

3. Compuestos aromáticos. Taninos: sustancias

derivadas del fenol (polifenoles), desecho celular

acumulado en células taníferas. Consideradas

protectoras celulares

Colorantes vacuolares derivados de la flavona:

antocianas y antoxantinas. Antocianas son colorantes

hidrosolubles: ph neutro: violeta; ph ácido: rojo; ph

alcalino: azul. Antoxantinas: amarillo.

Leucoantocianidinas: blancos. Betacianos y

betaxantinas

4. Acidos orgánicos y sales: oxálico (remolacha),

málico (manzana), cítrico (citrus), tartárico (uva),

fumárico, succínico, etc

Taninos

Colorantes antociánicos en la vacuola de células epidérmicas

de pétalos de Primula

ACIDO OXALICO O=C-OH O=C-O

O=C-OH + Ca++= O=C-O-Ca + 2H+

De acuerdo a la acidez de la vacuola precipita:

Muy ácido en forma monohidratada: C2O4Ca H2O cristaliza en el

sistema rómbico (prismas oblicuos de base rómbica) agujas

prismáticas muy largas (rafidios) en forma de haces (ráfides) dentro

de la vacuola

Menos ácido en forma

trihidratada: C2O4Ca 3H2O

cristaliza en el sistema

cuadrático (prismas rectos de

base cuadrada) cristales

prismáticos o piramidales

Idioblastos=células particulares dentro de tejidos

Cristales aislados o drusas

Idioblastos o

Células

radiíferas

(contienen

rafidios)

Drusas

Cristales en células, se observan refringentes con luz polarizada

Sustancias orgánicas cuaternarias (C-H-O-N) :

1. Sustancias nitrogenadas: aleurona, enzimas, alcaloides

Alcaloides: 5500, sustancias de caracter básico, contienen N (heterociclo), forman sales, tóxicas

Café (Coffea arabiga) Cafeína; té (Camelia sinensis) cafeína y teofilina; cacao (Theobroma cacao) cafeína y teobromina; quina: quinina; tabaco (Nicotiana tabacum): nicotina; adormidera (Papaver somniferum): morfina, codeina, narcotina; coca (Erythroxylon coca): cocaina; cólchico (Colchicum autumnale): colchicina; Cornezuelo del centeno (Claviceps purpurea) derivados del ácido lisérgico

ENCLAVES HIDROFILOS

Sustancias inorgánicas: Solubles,

nitratos, cloruros, bromuros, ioduros,

sulfatos, fosfatos. Insolubles, carbonatos,

sulfatos

Cristal ClNa

Cistolito Sulfato de Ca

ENCLAVES HIDROFOBOS

Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Pigmentos carotenoides

Aceites esenciales: sust. terpénicas

Resinas,viscosas por polimerización de ac.esenciales

Latex, pseudosolución, sust. en solución y dispersión

Gotas de aceite

Inclusiones lipídicas: grasas, aceites y ceras

Ácidos grasos: carboxilato

hidrófilo y cadena

hidrocarbonada hidrófoba

Tricoma de lavanda Tricoma glanduloso

Cavidad lisígena Células y estructuras secretoras

Aceites esenciales

Laticíferos: conductos internos de latex

Cromoplastos

con carotenoides