Célula vegetal

Te explicamos qué es una célula vegetal, su clasificación, sus partes y los tipos que hay. Además, sus diferencias con una célula animal.

¿Qué es una célula vegetal?

La célula vegetal es aquella que compone muchos de los tejidos de los organismos pertenecientes al reino Plantae, es decir, las plantas. Las células vegetales, al igual que las animales, son eucariotas, por lo que poseen un núcleo definido (en el cual se encuentra el material genético), una membrana celular y distintas organelas ubicadas en el citoplasma.

No obstante, aunque comparten algunas características, una célula vegetal típica es perfectamente diferenciable de una animal. Estas diferencias no solo obedecen a criterios morfológicos, debido a las necesidades estructurales de las plantas, sino también a las funciones que desempeñan y al tipo de metabolismo que poseen. La célula vegetal cuenta con estructuras distintivas que le permiten llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.

Todos los organismos pertenecientes al reino vegetal son fotoautótrofos, es decir, son capaces de sintetizar su propio alimento mediante la fotosíntesis. Durante este proceso, a partir de materia inorgánica (agua, dióxido de carbono) y el aprovechamiento de la energía del sol, las plantas elaboran materia orgánica (glucosa) que utilizan o almacenan, y oxígeno, que liberan a la atmósfera. A diferencia de los vegetales, los animales son heterótrofos, por lo que necesitan alimentarse de otros seres vivos para obtener su fuente de materia orgánica.

A pesar de esta diferencia en la forma en la que obtienen su alimento, tanto las células vegetales como las animales realizan la respiración celular, proceso por el cual obtienen energía (ATP) a partir de la oxidación de materia orgánica.

Las plantas evolucionaron a varios tipos de células, cada una especializada para funciones particulares. Las células de las plantas están organizadas en tejidos, y estos tejidos, a su vez, están organizados en tres sistemas de tejidos, cada uno de los cuales se extiende a lo largo del organismo. La mayor parte del cuerpo de la planta está compuesto por el sistema fundamental, que tiene varias funciones, incluidas fotosíntesis, almacenamiento y sostén.

El sistema vascular, un intrincado sistema de conducción que se extiende a lo largo del cuerpo de la planta, es responsable de la conducción de varias sustancias, incluidas agua, minerales disueltos y alimento (azúcar disuelta). El sistema vascular también funciona para fortalecer y dar sostén a la planta. El sistema epidérmico brinda una cubierta al cuerpo de la planta. Raíces, tallos, hojas, partes florales y frutos son órganos, porque cada uno está compuesto por los tres sistemas de tejidos.

Ver además: Tejido conjuntivo

Tipos de célula vegetal

Los organismos del reino vegetal tienen muchos tipos diferentes de células. Los botánicos distinguen por una parte a las células iniciales o meristemáticas (las que se encuentran en los principales centros de crecimiento y división, donde la actividad mitótica es constante) de las células diferenciadas (que derivan de las células meristemáticas) y se clasifican en:

• Células de parénquima. Son las encargadas del soporte del organismo, de la secreción de muchos compuestos como resinas, taninos, hormonas, enzimas y néctar azucarado, del transporte y almacenamiento de sustancias, así como de la propia fotosíntesis. Son las más abundantes, pero las menos especializadas del organismo vegetal.
• Células de colénquima. Dotadas de tan solo una pared primaria, están vivas durante la madurez y son típicamente alargadas, lo que les brinda tracción, flexibilidad y resistencia a los tejidos, es decir, son células de soporte estructural plástico. Las plantas carecen del sistema esquelético óseo usual de muchos animales; en vez de ello, células individuales, incluidas las células colenquimatosas, sostienen el cuerpo de la planta.
• Células de esclerénquima. Son células duras, rígidas, cuyas paredes secundarias poseen lignina, haciéndose impermeables. En la madurez de la planta suelen estar ya muertas, sin citoplasma, dejando únicamente una cavidad central vacía. Su rol principal es defensivo y de apoyo mecánico. Pueden ser esclereidas y fibras. Las esclereidas son células de forma variable, comunes en las cáscaras de nueces y en los huesos de frutos como cerezas y duraznos. Las fibras son células largas ahusadas, que con frecuencia se presentan en parches o grupos, son particularmente abundantes en la madera, corteza interior y venas de la hoja.
• Células de xilema. Son células que conducen agua y minerales disueltos desde las raíces hacia los tallos y hojas, y proporcionan sostén estructural. Las células del xilema pueden ser de dos tipos: traqueidas y elementos de vaso. Las traqueidas y los elementos de vaso conducen agua y minerales disueltos. Están enormemente especializados para la conducción. Conforme se desarrollan, ambos tipos de células experimentan muerte celular programada y como resultado están huecas, solo permanecen sus paredes celulares.
• Células de floema. Son células que conducen materiales alimenticios, esto es, carbohidratos en disolución que se forman en la fotosíntesis a lo largo de la planta y brindan sostén estructural. Pueden ser de dos tipos: elementos de tubo criboso y células acompañantes. Los elementos de tubo criboso están unidos extremo con extremo para formar largos tubos cribosos. Los elementos de tubo criboso están vivos en la madurez pero muchos de sus organelos, incluidos núcleo, vacuola, mitocondrias y ribosomas, se desintegran o encogen conforme maduran. Los elementos de tubo criboso están entre las pocas células eucariotas que pueden funcionar sin núcleos. Adyacentes a cada elemento de tubo criboso hay una célula acompañante que ayuda al funcionamiento del elemento de tubo criboso. La célula acompañante es una célula viva, completa, con un núcleo. Se cree que este núcleo dirige las actividades tanto de la célula acompañante como del elemento de tubo criboso.
• Células de epidermis. En la mayoría de las plantas, la epidermis consiste en una sola capa de células aplanadas. Las células epidérmicas usualmente no contienen cloroplastos y, por lo tanto, son transparentes, de modo que la luz puede penetrar en los tejidos interiores de tallos y hojas. Tanto en tallos como en hojas, los tejidos fotosintéticos se encuentran debajo de la epidermis. Las células epidérmicas de las partes aéreas segregan una cutícula cerosa sobre la superficie de sus paredes exteriores; esta capa cerosa restringe enormemente la pérdida de agua de las superficies vegetales.
• Células de peridermis. Son las células que forman varias capas celulares de grosor debajo de la epidermis para ofrecer una nueva cubierta protectora conforme la epidermis se destruye. A medida que una planta leñosa sigue aumentando en circunferencia, muda su epidermis y expone la peridermis, que forma la corteza exterior de los tallos y raíces más viejos. Forman estructuras complejas compuestas de células de corcho y células parenquimatosas de corcho. Las células de corcho mueren en la madurez, y sus paredes están cubiertas con una sustancia llamada suberina, que ayuda a reducir la pérdida de agua. Las células parenquimatosas de corcho funcionan principalmente como almacenamiento.

Partes y funciones de una célula vegetal

Una célula vegetal típica se compone de:

• Membrana plasmática. Como todas las células, las vegetales tienen una membrana compuesta por una doble capa de lípidos y proteínas que distingue el interior de la célula de su exterior, y les permite mantener sus márgenes de presión y pH. Además, la membrana plasmática regula la entrada y la salida de sustancias entre el interior y el exterior de la célula.
• Núcleo celular. Como todas las células eucariotas, las células vegetales poseen un núcleo celular bien definido, donde se encuentra el material genético (ADN) organizado en cromosomas. La función principal del núcleo es proteger la integridad del ADN y controlar las actividades celulares, por lo que se dice que constituye el centro de control de la célula.
• Pared celular. Las células vegetales tienen una estructura rígida que recubre la membrana plasmática, compuesta principalmente de celulosa, cuya función es brindar protección, rigidez, sostén y forma a la célula. Se pueden distinguir dos paredes: una primaria y una secundaria, separadas por una estructura llamada laminilla media. La presencia de la pared celular impide el crecimiento como tal de la célula y la obliga a engrosar depositando microfibras de celulosa.
• Citoplasma. Al igual que todas las células, el citoplasma es el interior de la célula, y está compuesto por el hialoplasma o citosol, una suspensión acuosa de sustancias e iones, y los orgánulos celulares.
• Plasmodesmos. Son las unidades continuas de citoplasma que pueden atravesar la pared celular y conectar las células vegetales de un mismo organismo, permitiendo la comunicación entre citoplasmas celulares y la circulación directa de sustancias entre ellas.
• Vacuola. Está presente en todas las células vegetales, y se trata de un grupo de compartimientos cerrados sin forma definida rodeados por una membrana plasmática llamada tonoplasto, que contienen agua, enzimas, azúcares, sales, proteínas, pigmentos y residuos metabolicos. Por lo general, las células vegetales maduras presentan una vacuola de gran tamaño, que puede ocupar hasta el 90 % del volumen celular. La vacuola es una organela multifuncional que participa en el almacenamiento de sustancias, la digestión, la osmorregulación y el mantenimiento de la forma y el tamaño de las células vegetales.
• Plastos. Son orgánulos que se encargan de la producción y el almacenamiento en la célula de sustancias indispensables para procesos primordiales, como la fotosíntesis, la síntesis de aminoácidos o de lípidos. Existen distintos tipos de plastos, entre ellos:
  • Los cloroplastos. Almacenan clorofila (responsable de la coloración verde característica de los tejidos vegetales) y constituyen la organela en la que se lleva a cabo la fotosíntesis.
  • Los leucoplastos. Almacenan sustancias incoloras (o poco coloreadas), y permiten la conversión de glucosa en azúcares más complejos.
  • Los cromoplastos. Almacenan pigmentos llamados carotenos, que determinan, por ejemplo, el color de las frutas, las raíces y las flores.
• Aparato de Golgi. Es un conjunto de sáculos aplanados y rodeados de membrana, que se encarga del procesamiento, empaquetamiento y transporte (exportación) de distintas macromoléculas, como proteínas y lípidos.
• Ribosomas. Son complejos macromoleculares de proteínas y ARN, ubicados en el citoplasma y en el retículo endoplasmático rugoso, en los que se produce la síntesis de proteínas a partir de la información contenida en el ADN. Esta información genética sale del núcleo en forma de ARNm (mensajero), y llega al ribosoma donde es “leída y traducida” en una proteína determinada.
• Retículo endoplasmático. Es un complejo sistema de membranas celulares que abarca todo el citoplasma celular de los eucariontes, en forma de sacos aplanados y túbulos interconectados que se continúan con la membrana nuclear. El retículo endoplasmático usualmente se divide en dos porciones que tienen funciones diferenciadas: el retículo liso, implicado en el metabolismo de los lípidos, el almacenamiento de calcio y la desintoxicación celular, y el retículo rugoso, en cuya superficie se incrustan múltiples ribosomas, y que se encarga de la síntesis de determinadas proteínas y algunas modificaciones sobre las mismas.
• Mitocondrias. Son orgánulos de gran tamaño presentes en todas las células eucariotas, que funcionan como centro energético de la célula. En las mitocondrias se lleva a cabo la respiración celular, por medio de la cual la célula consigue generar la energía (ATP) que necesita para sus funciones.

Célula animal

Las células animales, a diferencia de las vegetales, no tienen pared celular (lo cual las hace más flexibles) ni plasmodesmos, ni una vacuola central (suelen presentar varias vesículas de mucho menor tamaño). Tampoco tienen ningún tipo de plastos, lo cual tiene sentido si recordamos que no realizan fotosíntesis.

Así como existen organelas que son exclusivas de las células vegetales, existen otras que solo están presentes en las células animales, en función de sus requisitos y necesidades metabólicas. Es el caso, por ejemplo, de los centríolos, los peroxisomas y los lisosomas. En algunos casos, las células animales están provistas de cilios y flagelos para desplazarse, cosa que las células vegetales no poseen.

Vale aclarar, sin embargo, que al tratarse de células eucariotas, las células vegetales y animales presentan estructuras en común: ambas tienen núcleo celular (que aloja al ADN), membrana plasmática, citoplasma, ribosomas libres y organelas membranosas en común, como el aparato de Golgi, los retículos endoplasmáticos liso y rugoso y las mitocondrias.

Más en: Célula animal

Referencias

• Biología: Solomon E., Berg L., Martin D. (2013) 9ª Edición. Editorial Cengage Learning.