INCLUZIUNILE CELULARE

INCLUZIUNILE CELULARE

Vacuolele provin fie din dilatarile locale ale membranelor RE, fie din diviziunea celor preexistente. Sunt incluziuni "inerte" apoase, prezente in citoplasma; ele nu efectueaza transformari metabolice si sunt limitate de tonoplast. Pot fi colorate natural atunci cand contin antociani sau flavone, ori artificial cu coloranti selectivi de tipul rosului neutru si albastrului de crezil.

In celulele tinere (meristematice) din apexurile radicular si caulinar vacuolele sunt numeroase, dar foarte mici; pe masura ce procesul de diferentiere avanseaza, vacuolele conflueaza, ajungand ca in celula adulta sa existe o singura vacuola foarte mare, care ocupa circa 90% din volumul celular.

Continutul vacuolar este o solutie de compozitie complexa, a carei natura chimica si concentratie sunt foarte variabile in functie de specie, tip celular si stare fiziologica. Compusii incorporati in vacuole pot fi grupati in doua categorii:

compusi intermediari ai metabolismului celular: acizii carboxilici (tartric, izocitric, malic,    ascorbic, malonic, oxalic - ultimii doi sunt foarte toxici si inhibitori de enzime, transferul lor in vacuola fiind un procedeu de eliminare si detoxificare) raspunzatori de pH-ul continutului vacuolar; glucide (zaharoza la trestia de zahar si sfecla; inulina si fructozane indeosebi la asteracee, campanulacee, liliacee); acizi aminici si proteine (care sunt transferati in vacuole dupa sinteza de catre polizomii citoplasmici).

compusi finali ai metabolismului celular: cumarina (compus fenolic volatil foarte raspandit la plante, foarte toxic, perturband diviziunea celulara si cresterea; la leguminoasele furajere, prin transformari bacteriene da dicumarolul, anticoagulant, responsabil de accidentele hemoragice ale vitelor); compusi cianogenetici (acidul cianhidric, un inhibitor al respiratiei); pigmentii flavonoizi (exclusiv vegetali, semnale atractive esentiale pentru polenizatori); taninurile (inhibitori ai enzimelor; confera astringenta fructelor; ofera protectie organelor vegetale contra agentilor patogeni); alcaloizii (cu proprietati farmacodinamice foarte variate).

Vacuolele

Aparatul vacuolar al celulelor din embrion si acela din celulele albumenului are un comportament particular. In ovulele care se transforma in seminte, celulele au vacuole mari, hidratate; in cursul maturarii semintelor, vacuolele se deshidrateaza si se fragmenteaza, in acelasi timp acumuladu-se o mare cantitate de proteine. La sfarsitul evolutiei lor, vacuolele vor contine proteina precipitata (ne referim la granulele de aleuroaa , care pot fi simple sau compuse, in ultimul caz proteina fiind organizata sub forma unui cristaloid insotit de o parte neproteica numita globoid).

Functiile vacuolei: - constituie pentru celula principala sa rezerva de apa, compus indispensabil multiplelor reactii de biosinteza: - acumuleaza substante de rezerva sau deseuri toxice; - contribuie la cresterea celulara; - exercita presiune asupra peretelui celular extensibil si elastic, care se intinde (starea de turgescenta celulara, care implica si fenomene osmotice).

Incluziuni inerte solide

Granulele de amidon. In timpul transformarii unui leucoplast in amiloplast, amidonul apare sub forma unei mici granule refringente in centrul plastidei, unde stroma s-a rarefiat. Granula de amidon creste prin paturi succesive dispuse in jurul unui punct central numit hil; acesta poate fi centric (la grau) sau excentric (la cartof), simplu (la cartof) sau ramificat (la fasole, porumb), in jurul lui distingandu-se striuri concentrice, alternand unele clare (corespund zonelor puternic hidratate, bogate in amiloza, formate ziua) cu altele intunecate (corespunzand paturilor mai dense, bogate in amilopectina, mai putin hidratate, depuse in timpul noptii). La cartof intalnim granule de amidon simple, compuse si semicompuse; la fasole granulele sunt numai simple; la orez si ovaz sunt semicompuse si compuse. Amidonul poate fi evidentiat cu solutie Lugol (pe baza de iod), care coloreaaa amiloza in albastru deschis si amilopectina in albastru deschis-violet.

Granulele de aleurona. Anumite vacuole se deshidrateaza, in cursul maturarii semintelor, reducandu-se la o granula proteica solida. Granula de aleurona este formata dintr-o masa proteica fundamentala omogena, ce contine sulf si acid fosforic, in care se distinge uneori un cristaloid proteic (la in, ricin) si unul sau mai multi globoizi (formati din fitat de calciu si magneziu; la unele fabacee si ricin). Granulele pot fi simple (ca la fasole, numai cu proteina amorfa) si compuse (ca la ricin, cand exista si cristaloid si globoid).

Cristalele minerale provin din saruri ale acizilor minerali, depuse in vacuola: sulfatul de cupru (la alga Closterium), clorura de sodiu (la plantele de saratura), diferite ioduri (la algele brune marine Fucus, Laminaria). Cristalele organice sunt de oxalat de calciu: acidul oxalic, sintetizat in timpul fotosintezei, este toxic pentru planta si depozitat in vacuola; el devine inofensiv prin neutralizarea cu calciu; oxalatul de calciu poate fi sub forma de nisip (ca la solanacee) sau agregat in cristale simple si macle (ca la usturoi, ceapa, trifoi), cristale aciculare sau pachete de cristale aciculare numite rafide (ca la vita-de-vie) sau ursini (ca la rosacee, betulacee, fagacee).

Sferocristalele de inulina. Inulina este un polizaharid ce se afla in stare de solutie coloidala in vacuola. Este caracteristica indeosebi organelor subterane cu parenchimuri de rezerva ale asteraceelor si campanulaceelor. Alcoolul etilic absolut, dar si glicerolul determina iesirea inulinei din vacuola si precipitarea acesteia sub forma de sferocristale, care se dezvolta adesea in contact cu peretii, deoarece structura celulelor este atunci profund alterata