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