Pared celular para niños
La pared celular es una capa fuerte y rígida que se encuentra por fuera de la membrana plasmática en las células de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas. Esta pared le da firmeza a la célula, protege lo que hay dentro de ella, ayuda en sus relaciones con el ambiente, funciona como un compartimento y soporta las presiones del agua y el crecimiento. Además, en hongos y plantas, define la forma y da soporte a los tejidos y a muchas otras partes de la célula.
La pared celular se forma con diferentes materiales, según el tipo de organismo. En las plantas, la pared celular está hecha principalmente de un polímero de carbohidrato llamado celulosa, que es un tipo de polisacárido. También puede guardar carbohidratos para la célula. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglucano. Las arqueas tienen paredes celulares con distintas composiciones químicas, como capas S de glucoproteínas, pseudopeptidoglicano o polisacáridos. Los hongos tienen paredes celulares de quitina, y las algas suelen tener paredes hechas de glucoproteínas y polisacáridos. Sin embargo, algunas algas pueden tener una pared celular de dióxido de silicio. A menudo, otras moléculas adicionales se integran en la pared celular.
Contenido
¿Qué es la pared celular vegetal y para qué sirve?
La pared celular vegetal es una estructura compleja que no solo da soporte a los tejidos de las plantas, sino que también influye en cómo se desarrollan las células.
¿Cómo está organizada la pared celular vegetal?
La pared celular vegetal tiene tres partes principales:
- Pared primaria: Está presente en todas las células vegetales. Suele medir entre 100 y 200 nanómetros de grosor y se forma por la acumulación de 3 o 4 capas de microfibrillas de celulosa. Contiene entre un 9% y un 25% de celulosa. La pared primaria se crea cuando la célula está terminando de dividirse, formando el fragmoplasto, una pared que separará a las dos células nuevas. Esta pared primaria puede estirarse para permitir que la célula crezca, ya que las microfibrillas se deslizan entre sí.
- Pared secundaria: Es una capa que se encuentra junto a la membrana plasmática, pero no está en todos los tipos de células. Se forma cuando la célula deja de crecer y está relacionada con la función específica de cada tipo de célula. A diferencia de la pared primaria, tiene mucha celulosa, además de lignina o suberina. No se puede deformar y no permite que las células sigan creciendo. En los tejidos leñosos (como la madera), es mucho más gruesa que la pared primaria.
- Laminilla media: Es una capa que une las paredes primarias de dos células vegetales vecinas. Está formada principalmente por pectina y hemicelulosas. En las células más viejas, a menudo se vuelve más dura por la lignina.
¿De qué está hecha la pared celular vegetal?
La composición de la pared celular vegetal cambia según el tipo de célula y el grupo de plantas. En general, está compuesta por una red de carbohidratos, fosfolípidos y proteínas que están dentro de una sustancia gelatinosa hecha de otros carbohidratos y proteínas.
Carbohidratos importantes
El componente principal de la pared celular vegetal es la celulosa. La celulosa es un polisacárido que forma fibras muy pequeñas llamadas microfibrillas. Representa entre el 15% y el 30% del peso seco de las paredes celulares vegetales.
Las microfibrillas de celulosa están unidas por otros carbohidratos que no forman fibras, llamados hemicelulosa.
La pectina es otro componente importante. Es un polisacárido que no forma fibras, es rico en ácido galacturónico y tiene muchas ramificaciones. La pectina hace que la pared tenga cierta porosidad y ayuda a regular su pH.
Proteínas en la pared vegetal
La pared celular vegetal también tiene proteínas estructurales. Estas proteínas son ricas en uno o dos aminoácidos y tienen partes que se repiten. Se cree que estas proteínas forman fibras y se unen entre sí o con los carbohidratos. Se sabe que estas proteínas se acumulan en la pared en diferentes etapas del desarrollo de la planta y cuando la planta está bajo estrés.
Algunas proteínas estructurales de la pared celular vegetal son las extensinas, las proteínas ricas en prolina (PRPs), las proteínas ricas en glicina (GRPs) y las arabinogalactanas (AGPs).
Dentro de la red de polisacáridos y proteínas, también hay varias proteínas solubles. Algunas son enzimas que ayudan a producir nutrientes, otras están relacionadas con el metabolismo de la pared, la defensa de la planta o el transporte de sustancias.
Otros materiales en la pared vegetal
La lignina es un polímero rígido que se forma por la unión de varios ácidos y alcoholes. Después de la celulosa, es el componente más abundante en las paredes de las plantas. Se acumula en las paredes secundarias y, a veces, en la laminilla media de tejidos muertos.
La suberina y la cutina son polímeros complejos hechos de ácidos grasos de cadena larga. Se unen entre sí formando una red rígida. Se acumulan en algunas paredes secundarias y, en casos especiales, en paredes primarias.
Las ceras no dan rigidez, pero hacen que los tejidos sean impermeables al agua. La lignina y la cutina también contribuyen a esta impermeabilidad.
¿Cómo se forma la pared celular vegetal?
La pared celular vegetal se forma durante la división celular, a partir de pequeñas bolsas (vesículas) que vienen del aparato de Golgi. Estas vesículas, llenas de los componentes de la pared celular, se dirigen al fragmoplasto, que es una estructura del citoesqueleto de las células que se están dividiendo. En el fragmoplasto, las vesículas del aparato de Golgi se unen y forman el plato celular. Este plato crece desde el centro de la célula que se divide hasta tocar las paredes laterales.
Una vez formada, la pared celular crece añadiendo capas sucesivas de celulosa. En cada capa, la dirección de las microfibrillas de celulosa es guiada por el citoesqueleto, específicamente por los microtúbulos. Estos microtúbulos alinean el complejo que produce la celulosa, llamado celulosa sintasa.
El crecimiento de la célula ocurre en dirección perpendicular a las microfibrillas de la capa de pared que se está formando. Por eso, la forma en que se construye la pared y la orientación de las microfibrillas de celulosa están directamente relacionadas con el tamaño final de la célula.
¿Cómo interactúa la pared celular vegetal con su entorno?
La pared celular es la parte más externa de la célula y de ella dependen las interacciones entre células y entre tejidos. Al igual que la matriz extracelular en los animales, la pared celular de las plantas es importante para que las células se adhieran a una superficie, lo cual es clave para algunos órganos vegetales que se mueven, como el polen.
Además, la pared está en constante comunicación con el interior de la célula. Esta interacción entre la pared y el protoplasto (el contenido vivo de la célula) es dinámica y envía señales al interior de la célula, informando sobre las condiciones del ambiente exterior. En el otro sentido, desde dentro hacia afuera, el protoplasto regula el estado de la pared en cada momento, según el desarrollo del tejido y las condiciones ambientales.
Durante un fenómeno llamado plasmólisis, que es cuando el protoplasto vivo se separa de la pared celular debido a un ambiente con mucha sal, la interacción física entre la pared celular y el protoplasto se hace muy clara. Si esta interacción física se pierde, la célula no puede defenderse de los patógenos y pierde su diferenciación celular (su función especializada).
Pared celular de las algas
Al igual que las paredes celulares de las plantas, la pared celular de las algas está compuesta por carbohidratos como la celulosa y glucoproteínas. La presencia de ciertos polisacáridos en las paredes de las algas se usa para clasificarlas en la taxonomía de las algas.
- Polisacáridos con azufre, como la agarosa, se encuentran en las paredes de las algas rojas.
- Manosyl: Forma microfibrillas en la pared celular de algunas algas verdes de géneros como Codium y Acetabularia.
- Ácido alginílico: Es un polisacárido común en la pared celular de las algas pardas.
El grupo de algas llamadas diatomeas construye sus paredes celulares (también conocidas como frústulas) usando ácido silícico. Este ácido se une dentro de la célula, y luego la pared sale al exterior para protegerla. Comparadas con las membranas celulares orgánicas de otros grupos, estas paredes de sílice requieren menos energía para su formación, lo que ayuda a las diatomeas a crecer más rápido.
Pared celular de los hongos
Los hongos tienen paredes celulares hechas de glucosamina y quitina. La quitina es el mismo carbohidrato que da dureza a los exoesqueletos de los artrópodos (como los insectos). La quitina se organiza en haces de microfibrillas para dar rigidez a las células, mantener su forma y evitar que se rompan por la presión del agua. Esta función es similar a la de las plantas. En algunos hongos, la quitina de la pared celular puede ser reemplazada por otros polisacáridos. Otra función de la pared celular es limitar la entrada de moléculas que podrían ser dañinas para el hongo, como algunos productos químicos o sustancias producidas por las plantas. La composición y forma de la pared celular de los hongos cambia durante su ciclo de vida y también depende de las condiciones en las que crecen.
La composición de la pared celular de los hongos se ha usado para clasificarlos y tiene aplicaciones industriales. Los Oomycetes son un grupo de organismos que se alimentan de materia en descomposición (son saprotróficos) y que causan enfermedades en las plantas. Tienen paredes celulares de celulosa, lo cual es inusual. Antes se pensaba que eran hongos, pero estudios recientes los han clasificado como protistas.
Pared celular bacteriana
La pared celular bacteriana está hecha de peptidoglucano (también llamado mureína), que son cadenas de polisacáridos unidas por péptidos especiales. Las paredes celulares bacterianas son diferentes de las de plantas y hongos, que están hechas de celulosa y quitina, respectivamente. También son distintas de las paredes de las Archaea, que no tienen peptidoglucano. La pared celular es vital para la supervivencia de muchas bacterias. Por ejemplo, el antibiótico penicilina puede matar a las bacterias al impedir que formen su peptidoglucano.
Existen dos tipos principales de pared celular en las bacterias: Gram-positiva y Gram-negativa. Sus nombres vienen de cómo reaccionan a la tinción de Gram, una prueba muy usada para clasificar las especies de bacterias.
- En las bacterias Gram-positivas, la pared celular tiene una capa gruesa de peptidoglucano y también ácidos teicoicos. Estos ácidos se unen al peptidoglucano o a la membrana de la célula.
- En las bacterias Gram-negativas, la capa de peptidoglucano es más delgada y está rodeada por una segunda membrana externa que contiene otras sustancias como lipopolisacáridos y lipoproteínas. La capa de peptidoglucano se une a esta membrana externa.
La mayoría de las bacterias tienen una pared celular Gram-negativa. Solo algunos grupos, como las Bacillota y Actinomycetota, tienen paredes Gram-positivas. Estas diferencias en la estructura pueden hacer que las bacterias reaccionen de forma diferente a los antibióticos. Por ejemplo, la vancomicina solo puede matar a las bacterias Gram-positivas y no funciona contra bacterias Gram-negativas.
Algunas bacterias, como las micoplasmas, no tienen pared celular.
Pared celular de las arqueas
A diferencia de las bacterias, la pared celular de las arqueas no contiene peptidoglucano. En su lugar, tienen compuestos de péptidos, carbohidratos o glucoproteínas. Hay cuatro tipos principales de paredes en las arqueas:
- Pared de glucoproteínas: Común en arqueas que viven en ambientes muy calientes (hipertermófilos), muy salados (hiperhalófilos) y las que producen metano (metanógenos).
- Pared de pseudopeptidoglicano: Típica de las metanobacterias.
- Capa S proteica: Como en algunos tipos de arqueas que producen metano o que reducen sulfato.
- Pared de polisacáridos: Como en Methanosarcina y Halococcus.
Los lípidos de las arqueas tienen una estructura especial que los hace muy resistentes, permitiéndoles vivir en condiciones extremas.
Algunas arqueas no tienen pared, como las de la clase Thermoplasmata.
Véase también
En inglés: Cell wall Facts for Kids
