Rolul fiziologic al componentelor celulare ale celulei vegetale eucariote

Celula reprezintă unitatea morfologică, structurală și funcțională de bază a plantelor. Ea a fost descoperită în anul 1665 de către fizicianul englez Robert Hooke care, lucrând la perfecționarea microscopului, a dat numele de celule, cămăruțelor observate într-o secțiune printr-un dop de plută. Aceste celule erau moarte, pline cu aer și prezentau doar perete celular. Pe măsură ce s-a perfecționat microscopul, s-au descoperit treptat noi constituenți celulari.1

Celula vegetală este formată din peretele celular și protoplast, alcătuit din citoplasmă și membrane plasmatice, plasmalema și tonoplastul. În citoplasmă sunt dispersate organitele celulare: nucleu, mitocondrii, plastide, reticul endoplasmatic, ribozomi, complexul Golgi, una sau mai multe vacuole și incluziuni ergastice.

1. Rolul fiziologic al peretelui celular

Peretele celular reprezintă învelișul exterior specific celulei vegetale și este alcătuit din mai multe straturi: lamela mediană, peretele primar și peretele secundar. În timpul îngroșării peretelui celular rămân porțiuni neîngroșate numite punctațiuni prin care trec plasmodesmele, fire subțiri de citoplasmă, de la o celulă la alta. Acest lucru facilitează schimburile de substanțe între celule.2

Peretele celular se afla la exteriorul celulei, protejează și dă forma acesteia. Peretele este de natură polizaharidică, format din celuloză, hemiceluloză și substanțe pectice, dar poate conține și lignină, substanțe minerale și proteine.

Rolurile peretelui celular pot fi împărțite după trei mari criterii, roluri ce asigură viața celulei, roluri cu importanță economică și cele cu importanța ecologică.3

1.1 Roluri pentru viața celulei

Datorită rigidității și elasticității sale asigură forma celulei vegetale. De asemenea, peretele celular constrânge rata și direcția de creștere a celulei. În cazul unui mediu exterior hipertonic în apă, peretele permite dezvoltarea presiunii de turgescență și oprește intrarea apei. În cazul unui mediu exterior hipotonic, cerurile din peretele celular previn deshidratarea celulei.

Acesta mai asigură specializarea celulară prin diferențiere, cum ar fi diferențe între pereții celulelor din colenchim, fibre, traheide, endoderm etc.

Peretele celular este structură dinamică ce suferă numeroase modificări pe parcursul vieții celulei, nu doar pe parcursul creșterii și dezvoltării plantelor, dar și în perioada post-maturare.

Acesta asigură protecția și apărară celulei deoarece constituie o barieră fizică la atacul agenților patogeni. Prezintă o importanță nutrițională pentru planta deoarece poate fi biodegradat și astfel se asigură glucide pentru metabolism, în special la unele semințe.

Poate asigura transportul apei și a substanțelor dizolvate prin spațiile dintre microfibrilele celulozice din pereții celulari.

1.2 Roluri cu importanță economică

Din punct de vedere economic peretele celular prezintă importanță pentru obținerea de hârtie, textile, cherestea, extragere de polimeri. Are valoare nutrițională pentru oameni, ca fibră alimentară.

O altă importanță economică este posibilitatea de a transforma celuloza din pereții celulari în combustibili lichizi. Mai întâi este degradata de enzime și bacterii ce pot consuma celuloza, în carbohidrați mai simpli care ulterior pot fi fermentați de drojdii în alcool etilic.

1.3 Roluri cu importanța ecologică

Este sursă de materie organică în ecosistem, precum humusul în sol. Substanțele din peretele celular sunt degradate de către microorganismele din jur. Cele mai abundente molecule organice de pe pământ sunt polimerii peretelui celular, celuloza și lignina.