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Biologia,  SCIENZA

La Cellula vegetale, i Cloroplasti e le pareti cellulari.

La cellula vegetale ha diverse strutture che

non si trovano in altri eucarioti. In particolare, gli organelli chiamati cloroplasti consentono alle piante di catturare l’energia solare in molecole ricche di energia. Le pareti cellulari consentono alle piante di avere strutture rigide varie come tronchi di legno e foglie flessibili. I vacuoli consentono alla cellula vegetale di cambiare dimensione.

(La Cellula vegetale, i cloroplasti e le pareti cellulari).

I CLOROPLASTI, ORIGINE DI UN’ANTICA SIMBIOSI.

Come i mitocondri, i cloroplasti probabilmente hanno avuto origine da un’antica simbiosi. In questo caso quando una cellula nucleata ha inghiottito un procariota fotosintetico. In effetti, i cloroplasti assomigliano ai moderni cianobatteri. Che rimangono simili ai cianobatteri di tre milioni di anni fa. Tuttavia, l’evoluzione della fotosintesi è ancora più remota, alle prime cellule che hanno sviluppato la capacità di catturare energia. Quando questi organismi hanno preso la capacità di dividere le molecole d’acqua. E utilizzare gli elettroni di tali molecole, le cellule fotosintetiche hanno iniziato a generare ossigeno. Un evento che ha avuto conseguenze drammatiche per l’evoluzione di tutti gli esseri viventi sulla Terra.

Oggi i cloroplasti conservano piccoli genomi circolari che assomigliano a quelli dei cianobatteri, sebbene siano molto più piccoli. ( i genomi mitocondriali sono persino più piccoli dei genomi dei cloroplasti). Le sequenze di codifica per la maggior parte delle proteine dei cloroplasti sono andate perse. Quindi queste proteine sono ora codificate dal genoma nucleare. Sintetizzate nel citoplasma e trasportate dal citoplasma nel cloroplasto.

(La Cellula vegetale, i cloroplasti, le pareti cellulari)

LA FUNZIONE DELLE MEMBRANE DI CLOROPLASTO.

Ma qual è la funzione delle membrane di cloroplasto? Come i mitocondri, i cloroplasti sono circondati da due membrane. La membrana esterna è permeabile a piccole molecole organiche. Mentre la membrana interna è meno permeabile e costellata di proteine di trasporto. La matrice più interna dei cloroplasti, chiamata “stroma” contiene enzimi metabolici e copie multiple del genoma dei cloroplasti.

I cloroplasti hanno anche una terza membrana interna chiamata membrana tilacoide. Che è ampiamente piegata e appare come pile di dischi appiattiti nelle micrografie elettroniche. I tilacoidi contendono il complesso di raccolta della luce. Inclusi i pigmenti come la clorofilla. Nonché le catene di trasporto degli elettroni utilizzate nella fotosintesi.

( La cellula vegetale e i cloroplasti)

LA PARETE CELLULARE.

Oltre alla presenza dei cloroplasti, un’altra importante differenza con la cellula animale è la presenza del-la parete cellulare. La parete cellulare circonda la membrana plasmatica del-la cellula vegetale e fornisce resistenza alla trazione. E protezione contro lo stress meccanico e osmotico. Consente inoltre alla cellula di sviluppare la pressione del turgore, che è la pressione del contenuto cellulare contro la parete cellulare.

La cellula vegetale ha alte concentrazioni di molecole disciolte nel suo citoplasma. Che fa entrare l’acqua nella cellula in condizioni normali e rende il vacuolo centrale della cellula gonfio e premere contro la parete cellulare.

Con un sano apporto di acqua, la pressione del turgore impedisce alla pianta di appassire. Nella siccità, una pianta può appassire. Ma le sue pareti cellulari aiutano a mantenere l’integrità strutturale dei suoi steli e foglie. Questo nonostante un vacuolo che si restringente e meno turgido.

Le pareti delle cellule vegetali sono costituite da cellulosa, che è la macromolecola più abbondante sulla Terra. Le fibre di cellulosa sono polimeri lunghi e lineari di centinaia di molecole di glucosio. Queste fibre si aggregano in fasci di circa 40, chiamati microfibrille. Le microfibrille sono incorporate in una rete idratata di altri polisaccaridi. La parete cellulare è assemblata in posizione. I componenti precursori vengono sintetizzati all’interno della cellula e quindi assemblata dagli enzimi associati alla membrana cellulare.

(La cellula vegetale e i cloroplasti).

COSA SONO I VACUOLI?

Le cellule vegetali inoltre possiedono grandi vescicole piene di liquido chiamate vacuoli all’interno del loro citoplasma. I vacuoli tipicamente compongono circa il 30% del volume di una cellula. Ma possono riempire fino al 90% dello spazio intracellulare. Le cellule vegetali usano i vacuoli per regolare le loro dimensioni e la pressione del turgore. I vacuoli di solito tengono conto dei cambiamenti nella dimensione delle cellule quando il volume citoplasmatico rimane costante.

Alcuni vacuoli hanno funzioni specializzate e le cellule vegetali possono avere più di un tipo di vacuolo. I vacuoli sono legati ai lisosomi e condividono alcune funzioni con queste strutture. Per esempio, entrambi contengono enzimi degradativi per abbattere le macromolecole. I vacuoli possono anche servire come vani portaoggetti per nutrienti e metaboliti.

Ad esempio, le proteine sono immagazzinate nei vacuoli dei semi e la gomma e l’oppio sono metaboliti.  Che vengono immagazzinati nei vacuoli delle piante.

PER CONCLUDERE:

la cellula vegetale ha alcune caratteristiche distintive, inclusi i cloroplasti, pareti cellulari e vacuoli intracellulari. La fotosintesi avviene nei cloroplasti. Le pareti cellulari consentono alle piante di avere strutture forti e verticali. I vacuoli aiutano a regolare il modo in cui le cellule gestiscono l’acqua e la conservazione di altre molecole.

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