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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.

Pared celular bacteriana[]

Archivo:Mycobacterial cell wall diagram.png

Esquema de Pared Celular de Mycobacterium. Bacteria Gram-positiva

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 Gram positivas 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 Gram-negativas 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.

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[]

Archivo:Pared celular.png

Esquema de Pared Celular vegetal

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. 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.


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.L

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

Referencias[]

  • Carpita, Nicholas & Maureen McCann. Biochemistry & Molecular Biology of Plants. (2000). American Society of Plant Physiologists. Rockville, Meriland. USA. ISBN 0943088399
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