PARETE CELLULARE
FUNZIONI DELLA PARETE CELLULARE
Conferimento della forza meccanica
Mantenimento della forma
Controllo dell’espansione
Controllo del trasporto intercellulare
Protezione da microorganismi patogeni
Produzione di molecole segnale
Immagazzinamento di sostanze di riserva
LA PARETE CELLULARE
LAMELLA MEDIANASi forma nelle fasi finali della mitosi ed è comune a cellule contigue
PARETE PRIMARIASi forma nelle cellule in crescitaStruttura simile in tutte le celluleSpessore da 0.1 µm a 1 µm
PARETE SECONDARIATipica delle cellule che hanno completato il processo di sviluppoÈ formata da più stratiHa una composizione e struttura altamente variabile (lignina)
cellulosa
polimero lineare di D(+)glucosio in legame (14)
costituisce circa il 30% del peso delle pareti primarie
struttura a microfibrille
il grado di cristallizzazione e polimerizzazione è più elevato nelle pareti secondarie
l’orientamento delle microfibrille di nuova sintesi è perpendicolare all’asse di crescita della cellula
lunghezza catene: da circa 2000 a circa 20000 residui
di glucosio
dimensioni microfibrille: da circa 30 catene (alghe)
a circa 200 catenediametro 5-15 nm)
complesso enzimatico della cellulosa sintasi
MATRICE
fase amorfa della parete
alto contenuto in H2O
polisaccaridiemicellulose
pectineproteine
HRGP (estensine)GRPPRPAGP
EMICELLULOSE
gruppo eterogeneo di polisaccaridialta variabilità (tessuti, specie)
XILOGLUCANI
XILANI
GLUCANI
MANNANI
GLUCOMANNANI
PROTEINE DELLA PARETE
ESTENSINA (HRGP)motivo Ser-(Hyp)4
residui di idrossiprolina glicosilati (arabinosio)alcune serine glicosilate (galattosio)forma legami intermolecolari insolubile
FUNZIONIlimitazione dell’estensione cellulareresistenza a patogeni
PRP (proline -rich protein)
GRP (glycine -rich protein)
i diversi tipi di legame tra i componenti della parete
modello trama-ordito
PARETE SECONDARIA
cessazione crescita ispessimento della pareteprimaria per stratificazione di materiale
•forma cellulare•sostegno meccanico della pianta•difesa•riduzione della traspirazione
componenti:cellulosa (in strati sovrapposti)cuticola (cutina e cere)suberinalignina
LIGNINA
polimero di natura fenolica
costituenti:alcol coniferilicoalcol sinapilicoalcol cumarilico
la polimerizzazione avviene mediante un meccanismo ossidativo che comporta la formazione di radicali liberi
perossidasi: emoproteina H2O2-dipendente
laccasi: ossidasi O2-dipendente
LA CRESCITA PER DISTENSIONE
AUMENTO DELLE DIMENSIONI SENZA DIVISIONE CELLULARE
CONSENTE ALLE PIANTE DI RAGGIUNGERE DIMENSIONI NOTEVOLICON RISPARMIO ENERGETICO E BIOSINTETICO
(espansione della superfice fogliare per la cattura della energia luminosa)
vacuolo
aumenta la concentrazione osmotica determinando una
diminuzione del potenziale idrico
aumento della P di turgore
Se la parete si rilassa, sotto la spinta del turgore la cellula aumenta di volume
CRESCITA PER DISTENSIONE
Il vacuolo accumula sostanze
vacuolo
IL FATTORE DI RILASSAMENTO ELLA PARETE E’ IL PROTONE
INFATTI LA CRESCITA PER DISTENSIONE E’ CHIAMATA ANCHE CRESCITA ACIDA
LA CRESCITA E’ ACCOMPAGNATA DA UN ABBASSAMENTO DEL pH DELLA PARETE CELLULARE
H+-ATPasi di plasmalemma
Estrude protoni nello spazio di parete idrolizzando ATP nel citosol
RUOLI FISIOLOGICI DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
Mantenimento del pH del citoplasma
Generazione del potenziale di membrana
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
forza guida per sistemi di trasporto di ioni e nutrienti (trasporto attivo)
Caricamento del floema
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
apertura e chiusura degli stomi
RUOLO FISIOLOGICO DELL’H+-ATPasi DI PLASMALEMMA
crescita per distensione
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
F-ATPasi dei mitocondri e dei cloroplasti. Sfruttano il pH per la sintesi di ATP
V-ATPasi, presente nel tonoplasto. Pompa i protoni all’interno del vacuolo, generando la forza motrice per diversi sistemi di trasporto
P-ATPasi, presente sulla membrana plasmatica (traspoto ionico)
H+-ATPasi