La célula vegetal: estructuras, funciones y sus partes

De los cuatro reinos de la vida que comparten a la célula eucariota como elemento común, las plantas es el que exhibe entre ellos mas características diagnósticas contrastantes, comenzando por un ciclo de vida donde se alternan con igual peso las formas de vida haploide y diploide, sin importar si se trata de una especie con nivel de complejidad unicelular, o alcanza el nivel tisular, vale para todas.

La célula vegetal ha desarrollado evolutivamente una serie de adaptaciones a nivel subcelular que son únicas a lo largo de la diversificación de la vida en el planeta.

Relación estructura-función de la célula vegetal

Además de los organelos que comparte en común con el resto de los seres vivos eucariotas, toda célula vegetal ha desarrollado aparte una serie de características que le son propias y exclusivas a las plantas. Veamos con detalle cada uno de estos tres atributos estructurales que la evolución ha seleccionado en las plantas como elementos diagnósticos, y la función asociada a cada uno de ellos en particular. Ellos son:

La pared celular

• La primera característica que distingue a la célula vegetal es la presencia de una pared celular que cubre externamente a la membrana plasmática, y que está compuesta básicamente de laminillas de celulosa, interconectadas a través de hilos de hemicelulosa y cementada entre célula y célula por capas de pectina.
• Si la célula vegetal no está aislada, sino forma parte constituyente de tejidos de soporte mecánico o de aislamiento, la pared celular primaria, descrita anteriormente, va siendo progresivamente reforzada por nuevas capas de pared, que se van depositando hacia su cara interna a expensas de la reducción del volumen celular por retraimiento parcial de la membrana celular.
• Estas capas de pared celular secundaria, y hasta terciaria, están reforzadas -además de por la celulosa- por otro polisacárido mas resistente mecánicamente, conocido como lignina, que es el que le confiere la fuerza y la resistencia a la madera.
• Otros componentes posibles que pueden formar parte de las deposiciones de la pared primaria y secundaria de la célula vegetal son, el polisacárido conocido como calosa (menos permeable y algo mas rígido que la celulosa) y las grasas complejas como la cutina, suberina y ceras, que actúan como elementos aislantes para evitar la desecación de células y tejidos directamente expuestos a la intemperie, y que son las responsables de otorgar brillo y sedosidad a algunas hojas, frutos y semillas, y de aportar la resistencia, flexibilidad e impermeabilidad características del gran apreciado corcho.
• Las células contiguas se comunican a través de discontinuidades de la pared, llamadas punteaduras, por donde atraviesan conexiones de la membrana celular y el citoplasma, denominadas plasmodesmos. 

La vacuola

• La segunda característica diagnóstica de la célula vegetal es la presencia de una gran vacuola central, que ocupa comúnmente entre 50 y 90% del volumen celular.
• La vacuola está delimitada por una unidad simple de membrana semipermeable, denominada tonoplasto.
• Tiene normalmente un pH ácido, pero esta condición puede variar según varíen las sustancias contenidas en ella.
• Es usualmente incolora; sin embargo puede contener compuestos coloreados con capacidad de tornasol al ser sometidos a cambios de pH, como el jugo vacuolar de la remolacha, que es morado en medio ácido y torna a amarillento si cambiara el pH del jugo vacuolar.
• La vacuola es lugar para la acumulación de desechos orgánicos de la célula, y frecuentemente contiene ácido úrico y oxalatos, acumulados y super concentrados, que precipitan en ella en forma de cristales de diversas formas características.
• También tiene la vacuola un papel fundamental en la regulación de las sales que podrían resultar tóxicas en plantas que crecen en agua salobre, como los mangles. En este caso, la vacuola hiper acumula sal y un aminoácido llamado prolina, que al contribuir al incremento de la presión osmótica dentro de las vacuolas de las células de los mangles, protege a estos del efecto tóxico de las altas concentraciones de agua salada que están obligados a hacer circular por sus tejidos.

Los plastidios

• La célula vegetal produce muchos mas tipos de plastidios que los cloroplastos verdes que le confieren su condición autótrofa.
• Los plastidios son de origen endosimbionte, por lo tanto, poseen doble membrana y ADN circular propio.
• En las células meristemáticas de las yemas vegetativas, situadas en los brotes de las ramas de las plantas, así como en los meristemos presentes en ambos extremos de un embrión contenido en el interior de una semilla, las células vegetales totipotentes presentes allí contienen una cierta cantidad de vesículas de membrana precursoras de los plastidios, llamadas “proplastidios”, que pueden crecer y madurar potencialmente en diversos tipos de plastidios, coloreados o no:
  • Cloroplastos: son plastidios verdes por la presencia de distintas clorofilas. Llevan a cabo las funciones fotosintéticas. Tienen una estructura laminar interna compleja, donde se sitúa el sistema enzimático que constituye el aparato fotosintético.
    • Cromoplastos: de colores diversos. Aportan color a flores, frutos y semillas. Su estructura interna no está desarrollada como en los cloroplastos.
    • Leucoplastos: son plastidios incoloros, por definición. Entre ellos puede haber amiloplastos (conteniendo almidón de reserva, producto de la fotosíntesis), o proteínoplastos (reserva de proteína).
  • Elaioplastos: son plastidios rellenos de grasas, que usualmente presentan algún grado leve de pigmentación amarillenta, o bien, pueden presentarse como leucoplastos.

Los plastidios son fundamentales en las funciones propias de la célula vegetal, y por ende, de las plantas. Son la base subcelular de la alimentación a nivel mundial, no solo de los seres humanos, sino de todos los animales que consumen frutos, semillas, tubérculos, raíces u hojas.

Gracias a ellos se acumulan almidones y proteínas que consumimos en la papa, batata, remolacha, zanahoria y muchos otros tubérculos, frutos y semillas que son capaces de acumular grandes reservas, haciendo expandirse e hipertrofiando las células de sus tejidos, abarrotándolas de amiloplastos, proteinoplastos o elaioplastos que aprovechamos con fines nutricionales.