Pared celular. Se llama a la matriz extracelular de bacterias,
hongos, algas y plantas. La pared celular o matriz extracelular se
localiza fuera de la membrana plasmática
y es el compartimiento celular que media todas las relaciones de la
célula con el entorno. Además, protege los contenidos de la célula, da
rigidez a la estructura celular y en el caso de hongos y plantas, la
pared celular define la estructura y le otorga soporte a los tejidos.
Contenido
Pared celular bacteriana
La pared celular de las bacterias
está compuesta principalmente por peptidoglucanos. La composición y
estructura de la pared celular en los procariontes depende de la especie
y de las condiciones de cultivo. La diferencia en la estructura de la
pared celular de las bacterias se usa para su clasificación,
diferenciándolas mediante el uso de la Tinción de Gram.
En las Bacterias Grampositivas
la pared celular contiene una capa gruesa de peptidoglucano además de
ácidos teicoicos, que son polímeros de glicerol o ribitol fosfato. Los
ácidos teicoicos se unen al peptidoglucano o a la membrana
citoplasmática.
En las bacterias Gramnegativas la capa de peptidoglucano es delgada y se encuentra rodeada por a una segunda membrana plasmática exterior. La capa de petidoglucano se une a la membrana externa, por medio de lipoproteínas.
Las bacterias poseen una pared celular rígida de espesor
variable. A través de la denominada tinción Gram se pone de manifiesto
la existencia de dos tipos de paredes: grampositiva y gramnegativa. La
tinción Gram utiliza un colorante llamado violeta cristal y una
disolución de yodo; una vez teñida la muestra, se trata con alcohol o
acetona y puede observarse lo siguiente:
- Que el tinte permanece: bacterias grampositivas.
- Que el tinte desaparece: bacterias gramnegativas.
La pared gramnegativa
La pared gramnegativa es compleja y se caracteriza por:
- es delgada (espesor aproximado de 100 A).
- formada por dos constituyentes:
- periplasma: espacio situado inmediatamente después de la membrana
plasmática, ocupado por una capa mono o bimolecular de mureína
(peptidoglicano) y por diversas proteínas.
- fina membrana lipídica: situada por encima del periplasma, posee
muchas porinas (proteínas) que forman canales que pueden ser atravesados
por las mismas proteínas del periplasma.
La pared grampositiva
La pared grampositiva se caracteriza por:
- es más gruesa (espesor: 150 a 800 A).
- llega a constituir el 10-25% del peso total de la bacteria.
- está formada por capas adicionales de peptidoglicanos atravesados por ácidos teicoicos.
- no posee ni membrana externa ni periplasma.
- al estar en la parte externa, la mureína es la responsable de la rigidez de la pared.
Por otro lado, la pared bacteriana puede encontrase recubierta por una cápsula (capa mucosa), constituida por polímeros orgánicos complejos y que varía de grosor, densidad y adherencia según el tipo de bacteria. No la producen todas las bacterias, y las que la forman pueden perderla debido a una mutación.
Estas cápsulas funcionan como:
- Receptores de virus,
- Mediadores en las interacciones celulares,
- Elementos de adherencia a otras células o superficies.
En el caso de bacterias patógenas, las cápsulas protegen a éstas del
ataque del sistema inmunitario y de otros agentes antibacterianos
(haciéndolas más resistentes).
Pared celular de hongos
La pared celular de los hongos, en los caso en que existe, está
compuesta celulosa, glucosamina y quitina. La composición, propiedades y
forma de la pared celular de los hongos cambia durante el ciclo celular
y depende de las condiciones de crecimiento
Pared celular vegetal
Artículo Principal Pared celular en plantas
La pared celular vegetal es un órgano complejo, aparte de dar soporte y estructura a los tejidos vegetales es capaz de condicionar el desarrollo de las células.
La pared celular vegetal es un órgano complejo, aparte de dar soporte y estructura a los tejidos vegetales es capaz de condicionar el desarrollo de las células.
Estructura
La pared celular vegetal tiene tres partes fundamentales:
1. Pared secundaria, cuando existe es la capa más adyacente a la
membrana plasmática, se forma en algunas células una vez se ha detenido
el crecimiento celular y se relaciona con la especialización de cada
tipo celular. A diferencia de la pared primaria, contiene una alta
proporción de celulosa, lignina y/o suberina.
2. La pared primaria está presente en todas las células vegetales,
usualmente mide entre 100 y 200 nm. y es producto de la acumulación de 3
o 4 capas sucesivas de microfibrillas de celulosa. 3. Lámina média, es
la zona en la que se unen una célula con otra, es rica en pectina y
otras sustancias adhesivas.
Composición
La composición de la pared celular vegetal varía en los diferentes
tipos celulares y en los diferentes grupos taxonómicos. En términos
generales la pared celular vegetal está compuesta por una red de
carbohidratos y proteínas estructurales embebidos en una matriz
gelatinosa compuesta por otros carbohidratos y proteínas.
Carbohidratos
El principal componente de la pared celular vegetal es la celulosa. Es un polisacárido fibrilar que se organiza en microfibrillas y representa entre el 15% y el 30% del peso seco de las paredes vegetales.
Las microfibrillas de celulosa se encuentran atadas por
carbohidratos no fibrilares a los que se denomina genéricamente
hemicelulosa. Los componentes mayoritarios de la hemicelulosa son
xiloglicanos (XiGs) glucuronarabinoxilanos (GAXs)
La pectina
es otro componente importante de las paredes celulares. Es un
polisacárido no fibrilar, rico en ácido D-galacturónico,
heterogéneamente ramificado y muy hidratado. Los componentes
mayoritarios de la pectina son: los homogalacturonanos (HGA) y
ramnogalacturonanos I (RG I). La matriz de pectina determina la
porosidad de la pared y proporciona cargas que modulan el pH de la
pared.
Lignina y suberina son polímeros complejos compuestos por fenilpropanoides y alcoholes aromático. Se acumulan en algunas paredes secundarias y, en casos excepcionales, en paredes primarias. La lignina, la suberina y ceras como la cutina, le confieren impermeabilidad al agua a los tejidos en los que se depositan.
Proteínas
La pared celular vegetal también está compuesta por proteínas
estructurales. Estas proteínas son ricas en uno o dos aminoácidos,
tienen dominios con secuencias repetidas y están glicosiladas en mayor o
menor grado. Para la mayoría de las proteínas estrucurales de la pared
vegetal, se ha propuesto que tienen estructura fibrilar y que se
inmovilzan mediante enlace covalente entre ellas o con carbohidrátos. Se
sabe que estas proteínas se acumulan en la pared en diferentes estapas
del desarrollo y en respuesta a diferntes condiciones de estrés. Se
consideran proteínas estructurales de la pared celular vegetal : Las
extensinas o Proteínas Ricas en Hidroxiprolina (HRGPs), las Proteínas
Ricas en Prolina (PRPs), las Proteínas Ricas en Glicina (GRPs) y las
Arabinogalactanas AGPs.
Incluidas en la red de polisacáridos y proteínas, se encuentran
diversas proteínas solubles, algunas de ellas son enzimas relacionadas
con la producción de nutrientes como la glucosidasa, enzimas
relacionadas con el metabolismo de la pared como las
xiloglucan-transferasas, peroxidasas y lacasas, proteínas relacionadas
con defensa, proteínas de transporte, entre otras.
Biogénesis de la pared celular vegetal
La pared celular vegetal se constituye durante la división celular, a
partir de vesículas que provienen del Aparato de Golgi. Estas
vesículas, llenas de los componentes de la pared celular, se localizan
en el fragmoplasto, que es un arreglo del citoesqueleto propio de las
células en división. En el fragmoplasto se fusionan las vesículas del
Aparato de Golgi y constituyen el plato celular el cual crece desde el
interior de la célula en división, hasta ponerse en contacto con las
paredes laterales.
Una vez formada, la pared celular crece por deposición de capas
sucesivas de celulosa. En cada capa, la orientación de las
microfibrillas de celulosa está guiada por el citoesqueleto, más
exactamente por los microtúbulos corticales, los cuales alinean al
complejo responsable de la síntesis de celulosa, que es la celulosa
sintasa. La elongación celular ocurre en el eje perpendicular al de las
microfibrillas de la capa de pared que se está depositando, de ahí que
la síntesis de la pared y la orientación de las microfibillas de
celulosa está en directa relación con el tamaño celular.
La pared de las células vegetales es una parte esencial de las
mismas, además de ser un elemento diferenciador respecto a las células
animales.
La pared celular vegetal cumple funciones de protección y sostén.
Aunque está formada por celulosa, en ocasiones, se impregna de una
sustancia más dura, la lignina. Esto es así en las células del tronco de
los árboles, que forman la madera.
Debido a la presencia en la pared de las células vegetales, la
celulosa es, sin duda, el polisacárido más abundante en la Tierra.
Pared celular de algas
Al igual que las paredes celulares de las plantas superiores, la
pared celular de las algas está compuesta por carbohidratos como la
celulosa y glicoproteínas. La presencia de algunos polisacaridos en las
paredes de las algas, es usada como carácter diagnóstico en la taxonomía
de las algas.
Polisacáridos sulfonados como la agarosa, se presentan en las paredes de algas rojas.
Manosyl: Forma microfiblillas en la pared celular de algunas
algas verdes de los géneros Codium, Dasycladus, y Acetabularia entre
otros. También está presente en la pared de algas rojas de los géneros
Porphyra y Bangia entre otros.
Ácido alginílico: es un polisacárido común en la pared celular de algas pardas.
Interacciones de la pared celular de plantas
La pared es el organelo más externo de la célula y de ella
dependen las interacciones entre células y entre tejidos. Al igual que
de la matriz extracelular de animales, de la pared celular de plantas
depende la adhesión al substrato, la cual es determinate en el caso de
algunas órganos vegetales que son móviles como el polen.
De otro lado, la pared se mantiene en constante comunicación con
el interior celular, esta interacción entre la pared y protoplasto es
dinámica y transmite señales hacia el interior de la célula, que dan
cuenta de las condiciones del ambiente extra-citoplasmático. En el otro
sentido, de adentro hacia afuera, el protoplasto regula el estado de la
pared en cada momento, dependiendo del desarrollo del tejido y las
condiciones ambientales.
Durante el fenómeno conocido como plasmólisis, que es la
separación del protoplasto vivo de la pared celular por un efecto
hiperosmótico, la interacción física entre la pared celular y el
protoplasto se hace evidente, cuándo esta interacción física se pierde
la célula es incapáz de reponder al ataque de patógenos y pierde su
diferenciación celular.
TRABAJO CONSULTADO DE VARIOS SITIOS WEB
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