Cellula vegetale - Citologia ed Istologia

La cellula vegetale

La vita dell’uomo deriva dai vegetali sia per i carboidrati, per le proteine che per i minerali che questi contengono. Inoltre, le piante hanno una serie di composti che hanno degli effetti benefici, come per esempio quello di prevenire il contagio di molte patologie. Tuttavia, altre piante rilasciano dei prodotti tossici, come le tossine vegetali.

Le piante sono organismi autotrofi, ovvero che effettuano la fotosintesi: costruiscono molecole organiche e ricavano energia da composti inorganici. Per esempio, dall’atmosfera riescono a ricavare il carbonio (CO₂), ma sono anche capaci di sfruttare l’energia luminosa e trasformarla in energia di legame. Con elementi semplici ed energia vengono fabbricati composti di alto livello energetico.

Anche nelle cellule vegetali (cellule foto autotrofe) il metabolismo ha il compito di ricavare energia, ma le piante, grazie alla fotosintesi clorofilliana, sono in grado di produrre energia da sole. I cloroplasti in particolare effettuano la fotosintesi: l'energia luminosa viene catturata, grazie ai talacoidi, dai pigmenti di clorofilla e viene convertita in energia chimica, producendo ATP e NADPH (nucleotide simile per funzioni biologiche e struttura al NAD).

Molecole importanti nella cellula vegetale

Nella cellula vegetale ci sono delle molecole importanti:

• Enzimatiche;
• Strutturali;
• Di informazione;
• Di difesa: abiotici e biotici.

L’essere autotrofi ha delle conseguenze: lo spiegamento di grandi superfici, l’utilizzo di molto spazio, l’immobilità delle piante, un accrescimento indefinito e una lenta risposta a stimoli esterni. Ciò avviene in quanto non si basano su stimoli nervosi, ma sul trasporto di ormoni. Inoltre, gli scambi tra dentro e fuori la cellula sono molto importanti e si tende sempre a massimizzarli per aumentare la capacità di scambio.

Struttura della cellula vegetale

La cellula vegetale ha una forma allungata e non sferica, in quanto la sua capacità di assorbire sostanze è inversamente proporzionale alle sue dimensioni.

• Parete cellulare: involucro esterno che dà forma (i diversi tipi di cellule vengono identificati anche sulla base della struttura della parete), protegge e sostiene la cellula; è formata prevalentemente da fibrille di cellulosa (polimero di glucosio legato a beta 1-4), organizzate in microfibrille poste trasversalmente, ma potrebbe essere presente anche la lignina (polimero organico). Queste fibre di cellulosa sono legate da pectina (abbondante nello strato tra le pareti di due cellule vicine) e emicellulosa. Ci sono anche dei piccoli pori che permettono il passaggio del citoplasma e di sostanze da una cellula all’altra. Inoltre, l'entrata dell'acqua nella cellula ne determina l'espansione, creando una pressione di turgore all'interno della cellula; questa pressione è bilanciata dalla resistenza meccanica della parete cellulare. Si divide in 3 strati:
• Lamella mediana: è lo strato più esterno, si forma durante il processo di mitosi cellulare ed unisce due cellule adiacenti; è attraversata da filamenti di citoplasma e dai plasmodesmi. È formata principalmente da pectine;
• Parete primaria: si forma durante la fase di distensione, ovvero un momento in cui le cellule crescono solo di dimensione. Essendosi formata in questa fase sarà caratterizzata da una forte plasticità ed è composta per una parte da un componente fibrillare: le microfibrille di cellulosa sono disposte in modo parallelo se la zona è definita “cristallina”, mentre se è “amorfa” sono disposte in modo irregolare;
• Parete secondaria: viene sintetizzata durante la fase di differenziazione (che avviene dopo la distensione, consiste nella differenziazione delle cellule in base alla loro funzione e al tessuto a cui appartengono). Non sempre è presente e ha una funzione di supporto, può contenere sia cellulosa che lignina.