Célula vegetal

Las células vegetales son la unidad básica de vida en los organismos del reino Plantae. Son células eucariotas, que tienen un verdadero núcleo junto con estructuras especializadas llamadas orgánulos que llevan a cabo diferentes funciones. Las células vegetales tienen orgánulos especiales llamados cloroplastos, que crean azúcares a través de la fotosíntesis. También tienen una pared celular que proporciona soporte estructural. 

Célula vegetal
Modelo 3D de una célula vegetal

Descripción general de las células vegetales

Los animales, hongos y protistas están hechos de al menos una célula eucariota. Por el contrario, las bacterias y las arqueas están formadas por una sola célula procariotaLas células vegetales se diferencian de las células de otros organismos por sus paredes celulares, cloroplastos y vacuola central.

Los cloroplastos son orgánulos que son cruciales para la función de las células vegetales. Estas son las estructuras que realizan la fotosíntesis, utilizando la energía del sol para producir glucosa. Al hacerlo, las células usan dióxido de carbono y liberan oxígeno.

Otros organismos, como los animales, dependen de este oxígeno y glucosa para sobrevivir. Las plantas se consideran autótrofas porque producen su propio alimento y no tienen que consumir ningún otro organismoEspecíficamente, las células vegetales son fotoautótrofas porque usan la energía de la luz del sol para producir glucosa. Los organismos que comen plantas y otros animales se consideran heterótrofos.

Los otros componentes de una célula vegetal, la pared celular y la vacuola central, trabajan juntos para dar rigidez a la célula. La célula vegetal almacenará agua en la vacuola central, que expande la vacuola hacia los lados de la célula. La pared celular luego empuja contra las paredes de otras células, creando una fuerza conocida como presión de turgencia. Mientras que los animales dependen de un esqueleto para su estructura, la presión de la turgencia en las células vegetales permite que las plantas crezcan y alcancen más luz solar.

Células vegetales frente a células animales

Las células vegetales y animales son células eucariotas, lo que significa que poseen un núcleo definido y orgánulos unidos a la membrana. Comparten muchas características comunes, como la membrana celular, el núcleo, las mitocondrias, el aparato de Golgi, el retículo endoplásmico, los ribosomas y más.

Sin embargo, tienen algunas diferencias aparentes. En primer lugar, las células vegetales tienen una pared celular que rodea la membrana celular, mientras que las células animales no. Las células vegetales también poseen dos orgánulos de los que carecen las células animales: los cloroplastos y una gran vacuola central.

Estos orgánulos adicionales permiten que las plantas formen una estructura erguida sin la necesidad de un esqueleto (pared celular y vacuola central), y también les permiten producir su propio alimento a través de la fotosíntesis (cloroplastos).

Partes de una célula vegetal

Diagrama de células vegetales
Un diagrama de una célula vegetal con los orgánulos etiquetados

La célula vegetal tiene muchas características diferentes que le permiten llevar a cabo sus funciones. Cada una de estas estructuras, llamadas orgánulos, desempeñan un papel especializado. 

Las células animales y vegetales comparten muchos orgánulos comunes, sobre los cuales puede obtener más información visitando el artículo ” Célula animal “. Sin embargo, existen algunas estructuras especializadas en las células vegetales, incluidos los cloroplastos, una gran vacuola y la pared celular.

Cloroplastos

Los cloroplastos son orgánulos especializados que se encuentran solo en plantas y algunos tipos de algasEstos orgánulos llevan a cabo el proceso de fotosíntesis, que convierte el agua, el dióxido de carbono y la energía luminosa en nutrientes de los que la planta puede obtener energía. Puede haber más de cien cloroplastos en ciertas células vegetales.

Los cloroplastos son orgánulos en forma de disco que están rodeados por una doble membrana. La membrana externa forma la superficie externa del cloroplasto y es relativamente permeable a las moléculas pequeñas, lo que permite la entrada de sustancias en el orgánulo. La membrana interna se encuentra justo debajo de la membrana externa y es menos permeable a sustancias externas.

Entre la membrana exterior e interior hay un espacio intermembrana delgado que tiene aproximadamente 10-20 nanómetros de ancho. El centro del cloroplasto que está encerrado por la doble membrana es una matriz fluida llamada estroma (puede pensar en esto como el citoplasma del cloroplasto).

Dentro del estroma, hay muchas estructuras llamadas tilacoides, que parecen discos aplanados. Los tilacoides se apilan unos encima de otros en plantas vasculares en pilas llamadas grandes. Los tilacoides tienen una alta concentración de clorofila y carotenoides, que son pigmentos que capturan la energía luminosa del sol. La molécula de clorofila también es lo que le da a las plantas su color verde.

Estructura de un cloroplasto
Diagrama etiquetado de un cloroplasto

Vacuolas

Las células vegetales son únicas porque tienen una gran vacuola centralUna vacuola es una pequeña esfera de membrana plasmática dentro de la célula que puede contener líquido, iones y otras moléculas. Las vacuolas son esencialmente vesículas grandes. Se pueden encontrar en las células de muchos organismos diferentes. Sin embargo, las células vegetales tienen característicamente una gran vacuola que puede absorber desde el 30% hasta el 90% del volumen celular total. 

La vacuola central de una célula vegetal ayuda a mantener su presión de turgencia, que es la presión del contenido de la célula que empuja contra la pared celular. Una planta prospera mejor cuando sus células tienen alta turgencia, y esto ocurre cuando la vacuola central está llena de agua. Si la presión de turgencia en las plantas disminuye, las plantas comienzan a marchitarse. A las células vegetales les va mejor en soluciones hipotónicas, donde hay más agua en el medio ambiente que en la célula. En estas condiciones, el agua entra en la célula por ósmosis y la turgencia es alta.

Las células animales, en comparación, pueden lisarse si entra demasiada agua; les va mejor en soluciones isotónicas, donde la concentración de solutos en la célula y en el medio ambiente es igual, y el movimiento neto de agua dentro y fuera de la célula es el mismo.

Muchas células animales también tienen vacuolas, pero estas son mucho más pequeñas y tienden a desempeñar una función menos crucial.

Pared celular

La pared celular es una capa resistente que se encuentra en el exterior de la célula vegetal que le da fuerza y ​​también mantiene una alta turgencia. En las plantas, la pared celular contiene principalmente celulosa, junto con otras moléculas como hemicelulosa, pectina y ligninas. La composición de la pared celular vegetal la diferencia de las paredes celulares de otros organismos.

Por ejemplo, las paredes celulares de los hongos contienen quitina y las paredes celulares bacterianas contienen peptidoglicano. Estas sustancias no se encuentran en las plantas. Es importante destacar que la principal diferencia entre las células vegetales y animales es que las células vegetales tienen una pared celular, mientras que las células animales no.

Las células vegetales tienen una pared celular primaria, que es una capa flexible formada en el exterior de una célula vegetal en crecimiento. Las plantas también pueden tener una pared celular secundaria, una capa dura y gruesa que se forma dentro de la pared celular primaria de la planta cuando la célula está madura.

Otros orgánulos

Las células vegetales tienen muchos otros orgánulos que son esencialmente los mismos que los orgánulos en otros tipos de células eucariotas, como las células animales.

  • El núcleo contiene ácido desoxirribonucleico (ADN), el material genético de la célulaEl ADN contiene instrucciones para producir proteínas, que controlan todas las actividades del cuerpo. El núcleo también regula el crecimiento y la división de la célula.
  • Las proteínas se sintetizan en los ribosomas, se modifican en el retículo endoplásmico y se pliegan, clasifican y empaquetan en vesículas en el aparato de Golgi.
  • Las mitocondrias también se encuentran en las células vegetales. Producen ATP a través de la respiración celular. La fotosíntesis en los cloroplastos proporciona los nutrientes que las mitocondrias descomponen para su uso en la respiración celular. Curiosamente, se cree que tanto los cloroplastos como las mitocondrias se formaron a partir de bacterias engullidas por otras células en una relación endosimbiótica (mutuamente beneficiosa), y lo hicieron de forma independiente entre sí.
  • El líquido dentro de las células es el citosol . Está compuesto principalmente de agua y también contiene iones, proteínas y moléculas pequeñas. El citosol y todos los orgánulos que contiene, excepto el núcleo, se denominan citoplasma.
  • El citoesqueleto es una red de filamentos y túbulos que se encuentran en todo el citoplasma de la célulaTiene muchas funciones; le da forma a la célula, proporciona fuerza, estabiliza los tejidos, ancla orgánulos dentro de la célula y tiene un papel en la señalización celular. La membrana celular, una doble capa de fosfolípidos, rodea toda la célula.

Tipos de células vegetales

Hay cinco tipos de tejidos formados por células vegetales, cada uno con diferentes funciones. El parénquima, el colénquima y el esclerénquima son tejidos vegetales simples, lo que significa que contienen un solo tipo de célula. Por el contrario, el xilema y el floema contienen una mezcla de tipos de células y se denominan tejidos complejos.

Tipos de tejido plsant
Los tipos de tejido vegetal se forman por células de parénquima, colénquima y esclerénquima
  • El tejido del parénquima representa la mayoría de las células de una planta. Se encuentran en las hojas y realizan la fotosíntesis y la respiración celular, junto con otros procesos metabólicos. También almacenan sustancias como almidones y proteínas y tienen un papel en la reparación de heridas de las plantas.
  • El tejido de colénquima brinda apoyo a las partes en crecimiento de una planta. Son alargadas, tienen paredes celulares gruesas y pueden crecer y cambiar de forma a medida que crece una planta.
  • El tejido del esclerénquima contiene células duras que son las principales células de soporte en las áreas de una planta que han dejado de crecer. Las células del esclerénquima están muertas y tienen paredes celulares muy gruesas.
  • Células del xilema transportan principalmente agua y algunos nutrientes por toda la planta, desde las raíces hasta el tallo y las hojas.
  • Las células del floema transportan los nutrientes producidos durante la fotosíntesis a todas las partes de una planta. Transportan la savia, que es una solución acuosa rica en azúcares.