Biología Celular: Estructura y Función de la Pared Celular, Sistema Endomembranoso y Transporte Membranal

Sistema Endomembranoso

El sistema endomembranoso es un conjunto de orgánulos membranosos que están conectados y permiten el intercambio a través de la difusión lateral o el transporte en vesículas.

La Pared Celular: Estructura y Funciones Esenciales

Funciones de la Pared Celular

• Define el tamaño y la forma de la célula.
• Controla gran parte del crecimiento celular.
• Actúa como barrera física.
• Sirve como fuente de moléculas con actividad biológica.

Polisacáridos Constituyentes de la Pared Celular

Los principales polisacáridos que forman la pared celular son la celulosa, la hemicelulosa y la pectina. Estos constituyen alrededor del 90% del peso seco de las paredes celulares primarias y entre el 65% y 85% de las secundarias.

Relación entre Componentes y Propiedades Funcionales

Pectinas

Confieren porosidad, carga eléctrica y cohesión celular.

Celulosa

Proporciona resistencia mecánica en la dirección en la que están orientadas las microfibrillas.

Lignina

Aporta carácter hidrófobo y resistencia mecánica.

Cutina

Responsable de la impermeabilización.

Suberina

Contribuye a la impermeabilización.

Proteínas ricas en hidroxiprolina

Conferen resistencia química.

Capas de la Pared Celular

Lámina Media

Se deposita primero durante la división celular. Es rica en pectinas y su función principal es unir (pegar) células vecinas.

Pared Primaria

Se añade entre la lámina media y la membrana plasmática. Es muy fina y es clave para la expansión y el control del crecimiento celular.

Pared Secundaria

Se encuentra solo en células que han dejado de crecer. Se deposita en la cara interna de la pared primaria, es más gruesa y refuerza la estructura celular.

Propiedades Funcionales de la Pared Celular

Porosidad

Actúa como un filtro para controlar qué moléculas pueden atravesar la pared celular y cuáles no, dependiendo de su tamaño.

Cohesión Celular

Es el proceso en el que las células se mantienen unidas gracias a sustancias como las pectinas, que se encuentran en la lámina media de las paredes celulares y actúan como sustancias cementantes entre las células contiguas.

Carga Eléctrica

A un pH de 4.5-6.0, la pared celular tiene una carga neta negativa debido a los grupos carboxilo de las pectinas. Las proteínas positivas y los iones Ca²⁺ la neutralizan parcialmente.

Grado de Hidratación

La pared primaria, rica en polisacáridos hidrófilos, contiene aproximadamente un 65% de agua y permite la difusión de solutos. La pared secundaria se vuelve impermeable al acumular lignina, suberina o cutina, lo que obliga a usar conductos especiales (plasmodesmos, punteaduras, placas cribosas) para el transporte.

Resistencia Química

Está dada por la presencia de compuestos como la celulosa y la lignina, que dificultan la degradación enzimática y protegen a la célula de la invasión de microorganismos.

Resistencia Mecánica

Se debe principalmente a dos polímeros: la celulosa y la lignina. La celulosa, con su estructura pseudocristalina, proporciona gran resistencia en la dirección de las microfibrillas, pero poca resistencia en la dirección perpendicular.

Transporte a Través de la Membrana Plasmática

Medio Isotónico

En un medio isotónico, la concentración de soluto y solvente es igual dentro y fuera de la célula. La célula se encuentra en estado flácido. Se considera el medio ideal, ya que el movimiento neto del agua es nulo.

Medio Hipotónico

En un medio hipotónico, hay una baja concentración de soluto y una alta concentración de solvente en el exterior. La célula se vuelve turgente, ya que el agua tiende a entrar y se almacena en la vacuola.

Medio Hipertónico

En un medio hipertónico, hay una alta concentración de soluto y una baja concentración de solvente en el exterior. La célula se plasmoliza, ya que el agua tiende a salir, lo que lleva a una deshidratación.