Pared celular

fisioloiga vegetal tema 1
Fisiología de las Plantas
Universitat d'Alacant (UA)
42 pag.
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Haploid plants produced by centromere-mediated genome elimination, Ben Bond-Lamberty & Allison Thomson. Nature, 464, 615-619 (25 marzo 2010)
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Constitutive or Induced Overexpression of PDLP5 Produces Necrotic Lesions and Chlorosis.
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Lee J et al. & #! $ ( ) * + # # ,
, - Plant Cell 2011;23:3353-3373
http://www.plantcell.org/content/23/9/3353.full.pdf+html
©2011 by American Society of Plant Biologists
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Genetic and geographic origins of rice domestication
Oryza sativa japonica rice was
first domesticated from a specific
population of O. rufipogon
around the middle area of the
Pearl River in southern China,
and that Oryza sativa indica rice
was subsequently developed
from crosses between japonica
rice and local wild rice as the
XH Huang et al. Nature 000, 1-5 (Oct. 2012) doi:10.1038/nature11532
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11532.html?WT.ec_id=NATURE-20121004
a, Phylogenetic tree of 446 O. rufipogon accessions and 1.083 O. sativa varieties calculated from SNPs in the overall regions of
the 55 major domestication sweeps. b, Geographic locations of 62 O. rufipogon accessions, whose phylogenetic positions
during domestication are indicated. Colour index represents the average of the genetic distance of O. rufipogon accessions to
all cultivated rice accessions. Two major rivers in southern China are labelled in grey in the map. c, The average distance of O.
rufipogon accessions from different countries to all cultivars. The distance was estimated by simple matching distance of SNPs
around the Bh4 locus or all SNPs within the 55 domestication sweeps. d, The average distance of O. rufipogon accessions from
different provinces in southern China to all cultivars. e, Schematics of the origin of cultivated rice. The aus and aromatic rice are
minor groups of rice accessions with small geographic distributions.
rice and local wild rice as the
initial cultivars spread into South
East and South Asia.

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-El 95% de toda la biomasa terrestre es vegetal.
-La actividad fotosintética de las plantas permite su
mantenimiento y el de los restantes seres vivos.
-El ser humano depende de las plantas como fuente de
y de para la industria.alimentos y de materias primas para la industria.
-La fotosíntesis vegetal originó y renueva el oxígeno
atmosférico del que dependen la inmensa mayoría de
los organismos.
-La mayor parte de los combustibles proceden de la
actividad fotosintética (pasada y actual) de las plantas.
) *#

-Concepto y aportaciones de la Fisiología Vegetal
-El origen de las plantas vasculares
-Las células vegetales y tejidos vegetales
-La pared celular:-La pared celular:
-Composición química
-Comunicaciones en la pared
-Especies reactivas de oxígeno (ROS) y de nitrógeno (RNS)
) *#

• La Fisiología Vegetal estudia cómo funcionan las plantas
• Ciencia que estudia los procesos que tienen lugar en la
plantas
• Parte de la Biología Vegetal que trata de las actividades
bioquímicas y funcionales de las plantas
) *#
bioquímicas y funcionales de las plantas
• Ciencia que explica los mecanismos de crecimiento y
desarrollo de los organismos vegetales, o partes vivas de
los mismos, y sus respuestas frente a agentes externos e
internos variables

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; HNBF
) *#
Stephen Hales (1677-1761)
Jan Baptista van Helmont
(1580-1644)
Von Liebig (1803-1873)

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• Mejorar la predicción de los impactos
globales del clima (+3,50 C en 2100) y de la
composición de la atmósfera, respecto
a los cultivos y a los ecosistemas
naturales.
• Predecir el comportamiento de los
organismos modificados genéticamente
(OMG).
• Mejorar la eficiencia de la selección de
cultivos; por ejemplo, mejorando la
fotosíntesis.
• Potenciar las bases fisiológicas para
producir cultivos eficientes sobre la base
del desarrollo sostenible.
) *#

Fisiología Vegetal
Biofísica y Bioquímica vegetal
Citología e Histología vegetal
Genética vegetal
Botánica
Ecología
Edafología
Agricultura
C.C. Forestales
EcologíaGenética vegetal
Relaciones hídricas y
Metabolismo
Edafología
Nutrición Vegetal
Ecología
Ecofisiología
Vegetal
Nuevas variedades:
Más eficientes
Resistentes
Cambio Global
Educación ambiental
Genómica
Proteómica
) *#

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• INMOVILIDAD
• AUTÓTROFAS
• NUTRIENTES SUELO
• REGULACIÓN AGUA
• ESTRUCTURA• ESTRUCTURA
• ADAPTACIÓN ESTACIONAL
• MECANISMOS DEFENSA
• REPRODUCCIÓN
• DESARROLLO CONTINUO
• HORMONAS
• COMUNICACIÓN-PERCEPCIÓN
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• Propia de las células vegetales (no
existe en las células animales)
• Funciona como la piel y el esqueleto
de las plantas
• Se sitúa al exterior de la membrana
plasmática
) *#) *#
•Es esencial para la morfogénesis de la
planta, la expansión celular y la
diferenciación y la comunicación
intercelular, el movimiento del agua y las
respuestas a ciertos estímulos externos.
• Tipos:
• Pared celular primaria
• Pared celular secundaria

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Pared Celular Primaria
Se desarrolla en una célula joven.
Es la única pared que existe en muchas células.
•Materias pécticas, hemicelulosas, extensinas y celulosa.
Pared Celular Secundaria
Se desarrolla cuando la célula cesa de crecer.Se desarrolla cuando la célula cesa de crecer.
•Celulosa, hemicelulosas (muy pocas), pectinas, extensinas (muy pocas) y
ligninas (solo en algunas paredes: traqueidas, fibras de xilema, escleroides)
Lámina media
Zona externa de contacto entre células.
• Pectinas
) *#) *#
Interior
Pared celular 2ª
M. Plasmática
Pared Celular1ª
Lámina media
Exterior

Polisacáridos
Celulosa
Hemicelulosas
Pectinas
La Pared Celular está formada por:
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Proteínas
Lignina
Suberina y cutina
Sustancias minerales y agua
Estructurales
Enzimáticas
) *#) *#

: Componente más abundante en los vegetales.
• Formada por cadenas lineales de unidades de glucosa enlazadas
mediante enlaces ß (1- 4). Entre 8000 y 14000 unidades de glu.
• Responsable de la rigidez de la pared celular. Microfibrillas
•9-25% en pared primaria y 41-45% en pared secundaria
•Se sintetiza en la superficie de la MP por complejos de celulosa sintasa
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•Se sintetiza en la superficie de la MP por complejos de celulosa sintasa
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•Se sintetizan en el Aparato de Golgi, se empaquetan en vesículas
secretoras y se exportan.
• Función:
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Reguladora.
Estructural.
Control de la expansión
celular.
•Tipos:
•25-50% en pared primaria y 30% en pared secundaria
celular.
Xiloglucanos.
Xilanos.
Calosas.
) *#) *#

• Polisacáridos ricos en ácido D-galacturónico y ramnosa que forman una
cadena lineal ramificada. Se sintetizan en el Ap. Golgi.
•Más abundantes en pared 1ª de cél en expansión, pero tb hay en pared 2ª
•10-35% en pared primaria: lámina media
• Principales polisacáridos pécticos:
1. Homogalacturonano 9 J
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2. Ramnogalacturonano I:
principal componente de la pectina
3. Ramnogalacturonano II 3# 4
La síntesis del complejo estructural de la pectina
requiere la participación de, al menos, 53 enzimas
(Trends in Plant Sci., 8, 563-565, Dic. 2003).
Apenas se conocen enzimas de la ruta, pero en Dic. 2012, se ha identificado una
-1,4-galactan Synthase de pared 2ª http://www.plantcell.org/content/24/12/5024.full
) *#) *#

Estructurales:
Extensina: control de la extensión celular y defensa
frente a patógenos. Hidroxiprolina + ser + tir + arabinosa
+ galactosa (glicoproteína).
Lectina: reconocimiento de moléculas extrañas.
Hidroxiprolina + cist + arabinosa + galactosa (glicoprot).
2-10% en p. primaria
Estructurales:
Extensina: control de la extensión celular y defensa
frente a patógenos. Hidroxiprolina + ser + tir + arabinosa
+ galactosa (glicoproteína).
Lectina: reconocimiento de moléculas extrañas.
Hidroxiprolina + cist + arabinosa + galactosa (glicoprot).
2-10% en p. primaria
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Enzimáticas:
Hidrolasas
Peroxidasas
Glucosilasas
Enzimáticas:
Hidrolasas
Peroxidasas
Glucosilasas
2-10% en p. primaria2-10% en p. primaria
) *#) *#

• Componente de naturaleza no polisacarídica más abundante de las paredes
celulares. Son polímeros de ácidos fenólicos.
•Sólo en pared secundaria: 22-28% (traqueidas, fibras de xilema, escleroides)
•Amorfa. Ocupa el espacio del agua: disminuye la hidratación, aumenta la
rigidez y la célula no se divide.
J JJ J
• Son largas cadenas de ácidos grasos.
•Forma una especie de cubierta hidrófoba sobre las cél
7 J
72 K J
• Son ésteres de ácidos grasos.
• Sílice, Ca2+,Carbonato Cálcico y otras sales. Agua
7 J J K T 7
•Forma una especie de cubierta hidrófoba sobre las cél
epidérmicas de las plantas (es parte de la cutícula)
Protección contra lesiones.
• Función Evita pérdida excesiva de agua.
Protección contra los patógenos
Recientemente (junio 2011), se ha descubierto una proteína transportadora de
precursores de cutina en membrana plasmática de células epidérmicas y el gen
correspondiente implicado en la formación de la capa cuticular de la pared celular
http://www.plantcell.org/content/early/2011/05/30/tpc.111.083121.full.pdf+html
Y en agosto 2012 se ha identificado una proteína GDSL1 que interviene en la
deposición de cutina en la cutícula del fruto de tomate :
http://www.plantcell.org/content/24/7/3119.full.pdf+html
• En células especializadas forma cubierta
hidrófoba:
Banda de Caspary: en la endodermis
Células del súber o corcho (alcornoque)
• Función: impermeabilizante y protectora
http://www.uv.es/jgpausas/corkoak.htm
) *#) *#

1. Punteaduras primarias: Discontinuidades en la pared primaria (p.p.)
2. Punteaduras secundarias:Discontinuidades en la pared secundaria (p.s)
3. Punteaduras bilaterales: Discontinuidades complementarias en la pared
de una célula y en la célula vecina, a la misma altura:
• Primarias: Conexión de los protoplastos a través de los
7J J J 9 K
• Primarias: Conexión de los protoplastos a través de los
plasmodesmos
• Secundarias: Poros areolados en xilema (traqueidas) xilema y
otras Toro (p.p.) Reborde (p.s.)
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ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO (ROS)ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO (ROS)
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•FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL. 2008.
Azcón –Bieto, J. y Talón, M. (Coord.). Ed. Mc Graw Hill
Interamericana y Univ. Barcelona. Madrid. 2ª edición.
•FISIOLOGÍA VEGETAL.2005. Barceló, J; Nicolás, G;
Sabater, B y Sánchez, R. Ed. Pirámide. Madrid.
• FISIOLOGÍA VEGETAL I. NUTRICIÓN Y TRANSPORTE.
1990. Guardiola, J.L y García, A. Ed. Síntesis. Madrid.
2 2 K
1990. Guardiola, J.L y García, A. Ed. Síntesis. Madrid.
•BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS.
2002. Buchanan, B.B.; Gruisen, W. & Jones, R.L. Ed.
ASPB-John Wiley & Sons.
•CONA, A.; REA, G.; ANGELINI, R.; FEDERICO, R. & TAVLADORAKI, P. 2006. Functions of
amine oxidases in plant development and defense. Trends in Plant Science, 11, 80-88
•KUMP, L.R. & BARLEY, M.E. 2007. Increased subaerial volcanism and the rise of
atmospheric oxygen 2.5 billion years ago. Nature, 448, 1033-1036
•GIRARD, A.L. et al. 2012. Tomato GDSL1 Is Required for Cutin Deposition in the Fruit
Cuticle. The Plant Cell, 24, 3119-3134
) *#) *#

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