Pared Celular

PARED CELULAR

GENERALIDADES

La pared celular es una capa rígida, delgada y mecánicamente fuerte que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células vegetales. Las bacterias, los hongos y algas también poseen pared celular, aunque la composición química es diferente. Las células animales carecen de dicha pared. Como se dijo anteriormente, las paredes celulares de hongos, algas, plantas y procariotas son distintas entre sí tanto en composición química como en estructura, pero todas tienen en común dos funciones principales: regular el volumen celular y determinar la forma celular. Las paredes celulares vegetales han adquirido funciones adicionales que no aparecen en las paredes de otros organismos. Debido a estas funciones, su estructura y composición es compleja y variable.

La pared celular vegetal protege los contenidos 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; en las células vivas las paredes tienen un importante papel en actividades como absorción, transpiración, translocación, secreción y reacciones de reconocimiento, como en los casos de germinación de tubos polinilicos y defensa contra bacterias u otros patógenos. Se preservan bien y son persistentes lo que hace que puedan ser estudiadas en plantas secas y en fósiles. En las células muertas las paredes celulares también cumplen función: en los árboles, la mayor parte de la madera y la corteza está formada por paredes celulares porque el protoplasto muere y se degenera. Estas paredes celulares contienen materiales que protegen a las células subyacentes de la desecación. En la madera son gruesas y rígidas y sirven como soporte mecánico de los órganos vegetales.

Constan de una compleja mezcla de polisacáridos y otros polímeros, que son secretados por las células y ensamblados en una red organizada, mediante enlaces covalentes y no covalentes. También contienen proteínas estructurales, enzimas, polímeros fenólicos y otros materiales que modifican las características físicas y químicas de la pared.

La pared celular vegetal participa en los procesos de flujo de carbono a través de los ecosistemas, al ser la mayor reserva de carbono orgánico en la naturaleza. Las sustancias orgánicas que constituyen el humus del suelo, y aumentan su estructura y fertilidad, son derivados de las paredes celulares. También, la pared celular vegetal es un factor importante en la salud y la nutrición humana, ya que es una fuente importante de fibra para la dieta.

Estas estructuras, tienen una función en nuestra economía, ya que se usa comercialmente en forma de papel, productos textiles (algodón, lino, cáñamo y otros), carbón vegetal, madera y otros productos madereros. Otra utilidad de las paredes celulares es en forma de extractos de polisacáridos modificados para hacer plásticos, películas, recubrimientos, adhesivos, geles y espesantes de una gran variedad de productos.

Formación y estructura de la pared celular

La pared celular vegetal presenta varias capas que se desarrollan con la maduración celular. De fuera hacia dentro de la célula son:

Lamina media

Pared primaria

Pared secundaria

Las paredes primarias se originan de novo durante las etapas finales de la división celular, cuando la placa celular recién formada separa las dos células hijas y genera una pared estable que es capaz de resistir la carga física de la presión de turgencia.

La placa celular se forma cuando las vesículas del aparato de Golgi y las cisternas del RE se agregan a la zona media del huso de la célula en división. Esta agregación está organizada por el fragmoplasto, un complejo ensamblaje de microtubulos, membranas y vesículas que se forma en la anafase tardía o en la telofase temprana. Las membranas de las vesículas se fusionan unas con otras y con la membrana plasmática lateral, para formar la nueva membrana plasmática que separara a las dos células hijas. Las vesículas contienen los precursores a partir de los cuales se formará la nueva lámina media y la pared primaria.

Después de que se forme la pared, ésta puede crecer y madurar a través de un proceso que se puede esquematizar de la siguiente forma:

Síntesis—secreción—ensamblaje—expansión (en células en crecimiento) —entrecruzamiento y formación de la pared secundaria

Después de ser secretados al espacio extracelular, los polímeros de la pared deben ensamblarse en una estructura cohesiva.

La pared primaria y la pared secundaria difieren en la ordenación de sus fibrillas de celulosa y en la proporción de sus constituyentes. Durante la división celular las dos células hijas quedan inicialmente unidas por la laminilla media. A continuación se forma la pared primaria y posteriormente o no la célula puede desarrollar una pared secundaria.

La pared celular no es una estructura viva pero tampoco es una estructura estática. Sus componentes se movilizan a menudo con distintos fines.

Componentes de la pared celular:

Componente fibrilar: está constituido por celulosa, que se organiza según un grado de complejidad creciente. La celulosa es un polímetro 1-->4 β - D – Glucosa. Si es una pared primaria polimerizan entre 500 y 6000 glucosas. Si la pared es secundaria polimerizan 140000 glucosas.

Componente matricial: está constituido por hemicelulosa, pectinas o proteínas que pueden ser estructurales o enzimáticas, y también por sustancias de incrustación y aposición. Puede lignificarse.

Puentes de hidrógeno intracelular: dentro de la molécula de la celulosa se forman puentes de hidrogeno intracatenarios que estabilizan la molécula.

La celulosa es un polímetro no ramificado que presenta puente de hidrogeno intracatenario y que tiene un extremo reductor y otro no reductor.

Varias moléculas de celulosa se van a juntar (≈ 36) para formar la fibrilla elemental.

La forma elemental es una estructura altamente organizada que forma una macromolécula cristalina muy resistente debido al alto nº de puentes de hidrógeno intra e intermoleculares.

En la forma paralela se establece un menor nº de puentes de hidrogeno intercatenarios que en la forma antiparalela. La forma paralela por lo tanto es menos estable. Sin embargo, por el exceso de la celulosa, la única forma que puede existir es la paralela. Esta forma paralela permite que queden microespacios entre las fibras de celulosa que ocúpale componente matricial.

La celulosa se une para formar la fibrilla elemental, las cuales se unen para formar microfibrillas y estas a la vez también se unen para

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