Diapositiva 1

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La cellula vegetale
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Membrana plasmatica natura a mosaico fluido
8 nm
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Lamella mediana
Parete primaria
Parete secondaria
Membrana plasmatica/plasmalemma
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LA PARETE CELLULARE La parete della cellula
vegetale è presente nelle cellule di tutte le
piante. Manca solo in alcuni organismi inferiori
quali alcuni funghi ed alghe.
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Funzioni della parete cellulare
1)     permette alla cellula di acquisire una
forma definita 2) protegge da danni ed
infezioni causati dallattacco di batteri e
funghi patogeni 3)  protegge la cellula da
shock omeostatici cioè regola e limita la
quantità dacqua che la cellula può assumere
dallambiente esterno e le impedisce quindi di
scoppiare in ambienti con basse concentrazioni
saline 4)   fornisce resistenza e protezione
alla cellula per il suo carattere di scatola
rigida 5) interviene attivamente in molti
processi fisiologici (es. assorbimento,
diffusione e trasporto dacqua, traspirazione,
ecc).
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Parete primaria
Lamella mediana
Spazi extracellulari
Plasmodesmi
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(No Transcript)
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Nelle piante pluricellulari, la parete della
cellula è unita alla pareti delle cellule
adiacenti da uno strato comune detto LAMELLA
MEDIANA. Questo strato è particolarmente ricco
di pectine  
Le Pectine sono polisaccaridi costituiti
principalmente da polimeri dellacido
galatturonico (peso molecolare variabile da
20.000 a 400.000), i cui residui carbossilici
sono frequentemente esterificati con alcol
metilico
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LAMELLA MEDIANA (comune tra 2 cellule contigue)
SOSTANZE PECTICHE proteine strutturali ed
enzimatiche,
Acido pectico
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pectine
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Il grado di esterificazione con metanolo può
variare dal 60 circa , come nel caso della polpa
di mela o della scorza di agrumi, al 10 circa
della fragola. Le pectine sono presenti nelle
pareti cellulare delle piante e costituiscono la
matrice che stabilizza le fibrille di cellulosa
nei tessuti soffici. Le fonti più abbondanti sono
frutta (mele e agrumi) e verdure (carote,
patate..).
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Le SOSTANZE PECTICHE sono macromolecole derivate
dalla polimerizzazione dellACIDO GALATTURONICO
che è un derivato ossidato dello zucchero
galattosio.   Il polimero dellacido
galatturonico è detto ACIDO PECTICO. Esistono
altre forme chimiche dellacido pectico es.
pectine (acido pectico che è stato metilato) o
pectati di calcio e magnesio (più catene di acido
pectico legate tra loro da molecole di Ca e Mg).
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Acido pectico
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Tutte le cellule vegetali hanno una parete
sottile detta PARETE PRIMARIA che si trova tra la
lamella mediana e la membrana plasmatica ed ha
uno spessore uniforme, è flessibile, estensibile
e dotata di grande resistenza. La sua
formazione inizia durante la divisione cellulare
e si completa durante la fase di accrescimento
per distensione della cellula. Le microfibrille
di cellulosa della parete primaria formano una
tessitura dispersa presentando tutti i possibili
orientamenti e sono immerse nella matrice assai
ricca di acqua oltre che di pectine.
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(No Transcript)
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PARETE CELLULARE   PARETE PRIMARIA
(accrescimento embrionale e per distensione si
forma a ridosso della lamella mediana) 1)
MATERIALE FIBRILLARE (cellulosa nelle piante
superiori, chitina nei funghi) 2) MATRICE H2O
(70 del peso fresco) emicellulose, sostanze
pectiche, proteine e lipidi  
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COMPOSIZIONE CHIMICA della PARETE CELLULARE La
parete cellulare è costituita MATERIALE
FIBRILLARE, costituito da CELLULOSA che forma un
reticolo rigido, MATRICE (emicellulose,
sostanze pectiche, proteine e lipidi) che riempie
gli interstizi del materiale fibrillare.
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CELLULOSA La cellulosa è un polimero del GLUCOSIO
che è uno zucchero a 6 atomi di carbonio. Le
varie molecole di glucosio sono legate tra loro
mediante LEGAMI GLUCOSIDICI b-1,4 cioè le
molecole di glucosio sono ruotate le une rispetto
alle altre di 180. I disaccaridi di glucosio
legati mediante legami b-1,4 sono chiamati
CELLOBIOSIO.
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(No Transcript)
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La cellulosa viene formata da un complesso
proteico enzimatico detto CELLULOSA SINTASI
situato a livello della membrana plasmatica delle
cellule vegetali.
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Microfibrille stratificate
Cellule vegetali
Singola microfibrilla
Molecola di cellulosa
Cellulosa cristallina
Piante e cellulosa
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Il numero di molecole di glucosio che
polimerizzano formando la cellulosa è variabile
da 2000 a 15000. Le molecole di cellulosa sono
disposte parallelamente luna rispetto allaltra
associate in MICELLE (5 molecole di cellulosa) le
quali poi si associano in MICROFIBRILLE (circa
1000 molecole di cellulosa). A loro volta le
microfibrille si associano tra loro a formare
delle MACROFIBRILLE.
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Fibre di cellulosa
macrofibrille
microfibrille
Molecole di cellulosa
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Fibre di cellulosa
macrofibrille
microfibrille
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Sulla superficie esterna della cellula vegetale
le molecole di cellulosa formano legami con altri
polisaccaridi presenti e ciò va a costituire una
specie di reticolo rigido appiattito e resistente
cioè la COMPONENTE FIBRILLARE della parete
cellulare. La cellulosa può essere degradata
SOLO da alcuni organismi che sono in grado di
scindere il legame b-1,4. Es. funghi del
marciume del legno alcuni batteri termiti e
scarafaggi bovini ed ovini (nel loro apparato
digerente ci sono appositi batteri).
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COMPOSIZIONE della MATRICE Gli spazi tra le
fibrille di cellulosa sono occupati dalla MATRICE
costituita principalmente da H2O, e poi da
EMICELLULOSE, SOSTANZE PECTICHE (o sali di acidi
pectici es. pectati di Ca o Mg) e GLICOPROTEINE.
La composizione chimica della matrice varia
considerevolmente tra specie diverse, tra cellule
della stessa pianta e durante i processi di
crescita e differenziamento dello stesso
tessuto.   Le EMICELLULOSE sono un gruppo
eterogeneo di polisaccaridi ed interagiscono con
le fibrille di cellulosa e con gli altri polimeri
della matrice. Sono costituite da catene lineari
di glucosio che hanno ramificazioni laterali
formate da diversi tipi di zuccheri (es. xilosio,
galattosio, fucosio).
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GLICOPROTEINE di PARETE Proteine strutturali
(ricche di aminoacidi quali serina,
idrossiprolina e lisina che formano legami
covalenti con le emicellulose) alle quali si
legano molecole di zuccheri in particolare
arabinosio e galattosio. Esistono due
principali categorie di glicoproteine di parete
le ESTENSINE che favoriscono lestensibilità
della parete le LECTINE che svolgono un ruolo
importante nei processi di riconoscimento e
compatibilità tra le varie cellule (es.
impollinazione e resistenza ai parassiti)
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Modello Lamport
Ponti isoditirosinici
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Alcune cellule vegetali che devono essere
particolarmente resistenti (es. quelli che hanno
funzione meccanica o di sostegno) presentano la
PARETE SECONDARIA. Nella parete secondaria la
percentuale di fibrille di cellulosa è assai
maggiore rispetto alla matrice, specialmente in
quelle con funzione meccanica (es. fibre
legnose). In tali cellule la parete secondaria
presenta molti strati concentrici, in cui
lorientamento delle fibrille presenta una
tessitura parallela ed è diversa da strato a
strato. Questa disposizione permette di resistere
alle forze di trazione.
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(No Transcript)
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Strati concentrici della parete secondaria
Parete primaria
Lamella mediana
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Legami tra emicellulose
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La frequenza dei plasmodesmi può variare da
tessuto a tessuto.
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La chitina è il componente dello scheletro di
insetti e crostacei, delle pareti cellulari di
batteri e funghi. Eun polisaccaride naturale,
costituito da un omopolimero di
N-acetilglucosammina è insolubile in acqua a
causa della struttura cellulare rigida e delle
forze intramolecolari dei legami a idrogeno.
CHITINA
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Alcune cellule vegetali che devono essere
particolarmente resistenti (es. quelli che hanno
funzione meccanica o di sostegno) presentano la
PARETE SECONDARIA. Nella parete secondaria la
percentuale di fibrille di cellulosa è assai
maggiore rispetto alla matrice, specialmente in
quelle con funzione meccanica (es. fibre
legnose). In tali cellule la parete secondaria
presenta molti strati concentrici, in cui
lorientamento delle fibrille presenta una
tessitura parallela ed è diversa da strato a
strato. Questa disposizione permette di resistere
alle forze di trazione.
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(No Transcript)
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Strati concentrici della parete secondaria
Parete primaria
Lamella mediana
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(No Transcript)
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Membrana plasmatica
Parete secondaria pluristratificata
Citoplasma
Lamella mediana
Parete primaria
Membrana plasmatica
Lamella mediana
Tessitura fibrille di cellulosa Parete secondaria
Parete primaria
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sclerenchima
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Vasi e tracheidi tessuto conduttore (xilema)
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(No Transcript)
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• PARETE SECONDARIA (si forma dopo laccrescimento
  per distensione a ridosso della parete primaria,
  in senso centripeto per apposizione di lamelle
  sovrapposte)
• MATERIALE FIBRILLARE cellulosa con fibrille
  strettamente impachettate e parallele con
  orientamento rispetto allasse longitudinale
  della cellula diverso a seconda dei vari strati
  (95 del peso fresco),
• 2) MATRICE (molto scarsa).