Cellule vegetali: cosa dovresti sapere
Sommario
Cosa sono le cellule vegetali
Quando si parla di “cellule vegetali” ci si riferisce all’unità di base della vita negli organismi del regno delle piante. Si tratta di cellule eucariotiche, che possiedono un vero e proprio nucleo insieme a strutture specializzate chiamate organelli che svolgono diverse funzioni. Le cellule vegetali possiedono organelli con funzioni specifiche chiamati cloroplasti che producono zuccheri partendo dal processo di fotosintesi. Inoltre, le cellule vegetali possiedono una parete cellulare che fornisce sostegno strutturale.
Quindi le cellule vegetali si distinguono dalle cellule di altri organismi per tre organelli:
- cloroplasti presenti nelle piante, che riescono a catturare l’energia del Sole in molecole ricche di energia;
- le pareti cellulari che permettono alle piante di creare delle strutture molto resistenti come tronchi di legno e foglie elastiche;
- i vacuoli che consentono alle cellule vegetali di cambiare la propria dimensione.
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Funzione delle membrane dei cloroplasti
Insieme ai mitocondri, anche i cloroplasti sono circondati da due membrane: la membrana esterna è permeabile a piccole molecole organiche invece quella interna è meno assorbente e circondata da proteine di trasporto. La parte più interna dei cloroplasti si chiama stroma e al suo interno sono presenti degli enzimi metabolici e copie multiple del genoma dei cloroplasti. I cloroplasti hanno una terza membrana interna che si chiama tilacoide, che è piegata più volte ed è organizzata come dei dischi appiattiti posizionati l’uno sull’altro. I tilacoidi hanno il compito di raccogliere la luce grazie a sistemi particolari ma anche a pigmenti come la clorofilla e le catene di trasporto degli elettroni utilizzate nella fotosintesi. I cloroplasti racchiudono al loro interno la clorofilla, ovvero quel pigmento verde che conferisce il tipico colore alle foglie.
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Informazioni sulla parete cellulare
A parte la presenza dei cloroplasti, le cellule vegetali si distinguono da quelle animali per la presenza di una parete cellulare. La parete cellulare racchiude la membrana plasmatica delle cellule vegetali e attribuisce robustezza e protezione contro lo stress meccanico e osmotico. Le cellule vegetali hanno alte concentrazioni di molecole disciolte nel loro citoplasma, che provocano l’ingresso di acqua nella cellula in condizioni normali e formano il vacuolo centrale della cellula fino a gonfiarsi e premere contro la parete cellulare. Con una buona quantità d’acqua, la pressione del turgore impedisce alla pianta di appassire. Nella siccità, una pianta può appassire ma le sue pareti cellulari aiutano a mantenere l’integrità strutturale dei suoi steli, foglie e altre strutture, nonostante un vacuolo che si restringe e che è meno turgido. Le pareti delle cellule vegetali sono composte soprattutto dalla cellulosa, che è la macromolecola più abbondante sul pianeta. Le fibre di cellulosa sono polimeri lunghi e lineari di centinaia di molecole di glucosio. Queste fibre si uniscono in gruppi di 30-40 e formano le microfibrille che sono incastonate in una rete composta da altri polisaccaridi. I componenti anticipatori sono prodotti dentro la cellula e poi uniti da enzimi presenti nella membrana cellulare.
Descrizione dei vacuoli
Le cellule vegetali possiedono ampie vescicole chiamate vacuoli che contengono un liquido dentro il loro citoplasma. I vacuoli formano quasi il 28% del volume di una cellula, ma possono riempire fino all’88% dello spazio intracellulare. Le cellule vegetali usano i vacuoli per regolare le loro dimensioni e la pressione del turgore. I vacuoli di solito rappresentano i cambiamenti nelle dimensioni delle cellule quando il volume citoplasmatico rimane costante. Alcuni vacuoli hanno funzioni ben precise e le cellule vegetali possono avere più di un tipo di vacuolo. I vacuoli sono connessi ai lisosomi e condividono alcune funzioni con queste strutture: per esempio, entrambi contengono enzimi degradativi per distruggere le macromolecole. I vacuoli possono anche fungere da posti di deposito per nutrienti e metaboliti.
Altri organelli presenti nelle cellule vegetali
Le cellule vegetali hanno molti altri organelli che sono sostanzialmente gli stessi degli organelli in altri tipi di cellule eucariotiche. Si ricordano:
- Il nucleo che contiene acido desossiribonucleico che rappresenta il materiale genetico della cellula. Il DNA contiene tutte le indicazioni utili per creare altre proteine, utili per il controllo di molte attività del corpo;
- Le proteine che sono prodotte nei ribosomi, modificate nel reticolo endoplasmatico e ripiegate, smistate e impacchettate in vescicole nell’apparato di Golgi;
- I mitocondri che si trovano anche nelle cellule vegetali. Producono ATP attraverso la respirazione cellulare. La fotosintesi nei cloroplasti fornisce i nutrienti che i mitocondri scompongono per l’uso nella respirazione cellulare;
- Il liquido che all’interno delle cellule è il citosol. È composto soprattutto da acqua e contiene anche ioni, proteine e piccole molecole. Il citosol e tutti gli organelli al suo interno, ad eccezione del nucleo, sono chiamati citoplasma.
- Il citoscheletro che è una rete di filamenti e tubuli presenti in tutto il citoplasma della cellula. Ha molte funzioni, come fare la forma cellulare, dare forza, stabilizzare i tessuti, ancorare gli organelli all’interno della cellula e ha un ruolo nella segnalazione cellulare.