Estructura y Función de la Pared Celular

A pared celular es una capa protectora rígida y semipermeable en algunos tipos de células. Esta cubierta exterior se coloca junto a la membrana celular (membrana plasmática) en la mayoría de las células vegetales, hongos, bacterias, algas y algunas arqueas. Sin embargo, las células animales no tienen pared celular. La pared celular tiene muchas funciones importantes en una célula que incluyen protección, estructura y soporte.

La composición de la pared celular varía dependiendo del organismo. En las plantas, la pared celular está compuesta principalmente de fibras fuertes del polímero de carbohidratos celulosa. La celulosa es el componente principal de la fibra de algodón y la madera, y se utiliza en la producción de papel. Las paredes celulares bacterianas están compuestas por un polímero de azúcar y aminoácidos llamado peptidoglicano. Los componentes principales de las paredes celulares fúngicas son quitina, glucanos y proteínas.

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Índice temático

Estructura de la Pared Celular de la Planta
Función de la Pared Celular de la Planta
Estructuras y Orgánulos de Células Vegetales
La Pared Celular de las Bacterias
Puntos Clave de la Pared Celular
Fuentes

Estructura de la Pared Celular de la Planta

Por LadyofHats (Obra propia) [Public domain], vía Wikimedia Commons

La pared celular de la planta es multicapa y consta de hasta tres secciones. A partir de la capa más externa de la pared celular, estas capas se identifican como la lámina intermedia, la pared celular primaria y la pared celular secundaria. Si bien todas las células vegetales tienen una lámina media y una pared celular primaria, no todas tienen una pared celular secundaria.

Laminilla media: Esta capa externa de la pared celular contiene polisacáridos llamados pectinas. Las pectinas ayudan en la adhesión celular al ayudar a que las paredes celulares de las células adyacentes se unan entre sí.
Pared celular primaria: Esta capa se forma entre la laminilla media y la membrana plasmática en las células vegetales en crecimiento. Se compone principalmente de microfibrillas de celulosa contenidas dentro de una matriz similar a un gel de fibras de hemicelulosa y polisacáridos de pectina. La pared celular primaria proporciona la resistencia y flexibilidad necesarias para permitir el crecimiento celular.
Pared celular secundaria: Esta capa se forma entre la pared celular primaria y la membrana plasmática en algunas células vegetales. Una vez que la pared celular primaria ha dejado de dividirse y crecer, puede engrosarse para formar una pared celular secundaria. Esta capa rígida fortalece y sostiene la célula. Además de celulosa y hemicelulosa, algunas paredes celulares secundarias contienen lignina. La lignina fortalece la pared celular y ayuda a la conductividad del agua en las células del tejido vascular de las plantas.

Función de la Pared Celular de la Planta

Esta imagen de micrografía muestra una célula vegetal y sus orgánulos internos. La pared celular aparece como la capa delgada entre las células y el núcleo es el orgánulo prominente y redondo con el nucléolo rojo más pequeño.

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Dr. Jeremy Burgess / Biblioteca de Fotos Científicas / Getty Images

Un papel importante de la pared celular es formar un marco para que la célula evite la sobreexpansión. Las fibras de celulosa, las proteínas estructurales y otros polisacáridos ayudan a mantener la forma y la forma de la célula. Adicional funciones de la pared celular incluye:

Soporte: La pared celular proporciona resistencia mecánica y soporte. También controla la dirección del crecimiento celular.
Soporta la presión de turgencia: La presión de turgencia es la fuerza ejercida contra la pared celular a medida que el contenido de la célula empuja la membrana plasmática contra la pared celular. Esta presión ayuda a una planta a permanecer rígida y erecta, pero también puede hacer que una célula se rompa.
Regular el crecimiento: La pared celular envía señales para que la célula entre en el ciclo celular para dividirse y crecer.
Regular la difusión: La pared celular es porosa, lo que permite que algunas sustancias, incluidas las proteínas, pasen a la célula mientras mantiene otras sustancias fuera.
Comunicación: Las células se comunican entre sí a través de plasmodesmos (poros o canales entre las paredes celulares de las plantas que permiten que las moléculas y las señales de comunicación pasen entre las células vegetales individuales).
Protección: La pared celular proporciona una barrera para proteger contra virus de plantas y otros patógenos. También ayuda a prevenir la pérdida de agua.
Almacenamiento: La pared celular almacena carbohidratos para su uso en el crecimiento de las plantas, especialmente en las semillas.

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Estructuras y Orgánulos de Células Vegetales

Esta imagen de micrografía de una sección a través de una célula vegetal revela su estructura interna. Dentro de la pared celular se encuentran los cloroplastos (verde oscuro), el sitio de la fotosíntesis, y el núcleo (naranja), que contiene la información genética de la célula.

Dr. David Furness, Universidad de Keele / Biblioteca de Fotos de Ciencias / Getty Images

La pared celular de la planta soporta y protege las estructuras y orgánulos internos. Estos llamados "órganos diminutos" realizan funciones necesarias para el soporte de la vida celular. Los orgánulos y estructuras que se pueden encontrar en una célula vegetal típica incluyen:

Membrana celular (plasmática): Esta membrana rodea el citoplasma de una célula, encerrando su contenido.
Pared Celular: La cubierta exterior de la célula que protege a la célula vegetal y le da forma es la pared celular.
Centriolos: Estas estructuras celulares organizan el ensamblaje de los microtúbulos durante la división celular.
Cloroplastos: Los sitios de fotosíntesis en una célula vegetal son cloroplastos.
Citoplasma: Esta sustancia gelatinosa dentro de la membrana celular soporta y suspende orgánulos.
Citoesqueleto: El citoesqueleto es una red de fibras a lo largo del citoplasma.
Retículo endoplásmico: Este orgánulo es una extensa red de membranas compuesta por regiones con ribosomas (ER rugoso) y regiones sin ribosomas (ER liso).
Complejo de Golgi: Este orgánulo es responsable de la fabricación, el almacenamiento y el envío de ciertos productos celulares.
Lisosomas: Estos sacos de enzimas digieren macromoléculas celulares.
Microtúbulos: Estas varillas huecas funcionan principalmente para ayudar a sostener y dar forma a la célula.
Mitocondrias: Estos orgánulos generan energía para la célula a través de la respiración.
Núcleo: Esta gran estructura unida a la membrana en la célula contiene la información hereditaria de la célula.
Nucleolo: Esta estructura circular dentro del núcleo ayuda en la síntesis de ribosomas.
Nucleoporos: Estos pequeños orificios dentro de la membrana nuclear permiten que los ácidos nucleicos y las proteínas entren y salgan del núcleo.
Peroxisomas: Estas pequeñas estructuras están unidas por una sola membrana y contienen enzimas que producen peróxido de hidrógeno como subproducto.
Plasmodesmos: Estos poros, o canales, entre las paredes de las células vegetales permiten que las moléculas y las señales de comunicación pasen entre las células vegetales individuales.
Ribosomas: Compuestos de ARN y proteínas, los ribosomas son responsables del ensamblaje de proteínas.
Vacuola: Esta estructura típicamente grande en una célula vegetal ayuda a sostener la célula y participa en una variedad de funciones celulares que incluyen almacenamiento, desintoxicación, protección y crecimiento.

La Pared Celular de las Bacterias

Este es un diagrama de una célula bacteriana procariota típica.
Por Ali Zifan (Trabajo propio) / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

A diferencia de las células vegetales, la pared celular de las bacterias procariotas está compuesta de peptidoglicano. Esta molécula es única para la composición de la pared celular bacteriana. El peptidoglicano es un polímero compuesto de azúcares dobles y aminoácidos (subunidades de proteínas). Esta molécula da rigidez a la pared celular y ayuda a dar forma a las bacterias. Las moléculas de peptidoglicano forman láminas que encierran y protegen la membrana plasmática bacteriana.

La pared celular en bacterias grampositivas contiene varias capas de peptidoglicano. Estas capas apiladas aumentan el grosor de la pared celular. En bacterias gramnegativas, la pared celular no es tan gruesa porque contiene un porcentaje mucho menor de peptidoglicano. La pared celular bacteriana gramnegativa también contiene una capa externa de lipopolisacáridos (LPS). La capa de LPS rodea la capa de peptidoglicano y actúa como endotoxina (veneno) en bacterias patógenas (bacterias causantes de enfermedades). La capa de LPS también protege a las bacterias gramnegativas contra ciertos antibióticos, como las penicilinas.

Puntos Clave de la Pared Celular

La pared celular es una membrana protectora externa en muchas células, incluidas plantas, hongos, algas y bacterias. Las células animales no tienen pared celular.
Las funciones principales de la pared celular son proporcionar estructura, soporte y protección para la célula.
La pared celular en las plantas está compuesta principalmente de celulosa y contiene tres capas en muchas plantas. Las tres capas son la lámina intermedia, la pared celular primaria y la pared celular secundaria.
Las paredes celulares bacterianas están compuestas de peptidoglicano. Las bacterias grampositivas tienen una capa de peptidoglicano gruesa y las bacterias gramnegativas tienen una capa de peptidoglicano fina.

Fuentes

Lodish, H, et al. "La Pared Celular Dinámica de las Plantas." Biología Celular Molecular. 4ª ed., W. H. Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21709/.
Young, Kevin D. " Pared celular Bacteriana.” Biblioteca en Línea de Wiley, Wiley/Blackwell (10.1111), 19 de abril 2010, onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470015902.a0000297.pub2.

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