Les cèl·lules cribosas són aquelles que condueixen saba amb sucres i nutrients en el floema de les plantes vasculars no angiospermes. Són homòlogues dels elements de tub cribratge de les angiospermes. Tots dos tipus de cèl·lula es mantenen vius tot i haver perdut el nucli i diverses organel·les essencials.
Les cèl·lules cribosas són llargues i estretes, amb extrems sobreposats. En tota la seva superfície lateral tenen petites àrees poroses (garbells) en contacte amb cèl·lules albuminosas, de vegades anomenades cèl·lules de Strasburger.
Font: pixabay.com
Els elements de tub cribratge són curts i amples. Formen tubs continus. A prop dels seus extrems tenen plaques poroses en contacte amb cèl·lules companyes.
estructura
Tal com la majoria de les cèl·lules de l'floema, les cribosas posseeixen una paret cel·lular constituïda per cel·lulosa, hemicel·lulosa i pectina. Les garbells són depressions amb porus de fins a 15 micres de diàmetre. Aquests poden ser observats mitjançant un microscopi òptic.
Els porus són travessats per ponts, o túbuls citoplasmàtics, entre cèl·lules cribosas i albuminosas adjacents, els quals creen continuïtat entre els protoplasmas d'ambdues.
Cada un d'aquests ponts està envoltat per un cilindre de callosa compost per un β -glucano densament empaquetat i d'aspecte hialí. Això evita fuites d'el contingut dels ponts.
A l'contrari que elements de tub cribratge les cèl·lules cribosas i albuminosas adjacents generalment no es deriven de la divisió d'una mateixa cèl·lula parental.
Les estructures de les parets cel·lulars que mitjançant ponts estableixen comunicació entre els protoplasmas de cèl·lules cribosas i albuminosas es diuen plasmodesmes.
Relació amb altres cèl·lules
Les plantes vasculars posseeixen dos tipus de teixit conductor complex organitzat en feixos vasculars paral·lels al llarg de l'còrtex d'arrels, tiges, branques, i nervadures de fulles.
D'una banda, el xilema distribueix aigua i soluts minerals presos de terra. De l'altra, el floema transporta aigua, sucres produïts per fotosíntesi, i nutrients prèviament emmagatzemats en altres cèl·lules.
Com el xilema, floema es deriva d'una regió de creixement de la tija anomenada cámbium vascular. El seu principal component són les cèl·lules cribosas o els elements de tub cribratge.
El floema també conté cèl·lules esclerenquimáticas, amb funció de suport, idioblastos, funció secretora, i cèl·lules parenquimàtiques, amb funció d'emmagatzematge.
Les cèl·lules albuminosas són també parenquimàtiques. Tal com les cèl·lules companyes de les angiospermes, tenen un protoplasma amb ribosomes i mitocondris abundants, un reticle endoplasmàtic rugós extens, plástidos amb grans de midó, i un nucli que pot ser lobulat. També poden tenir un gran vacúol.
Per no tenir nucli i orgànuls essencials, les cèl·lules cribosas necessiten, per mantenir amb vida, la maquinària metabòlica, proteïnes i complexos de proteïnes ribonucleares, altres nutrients, ATP, molècules señaladoras, i hormones de les albuminosas.
El moviment d'aquests compostos dins de la planta no seria possible sense les cèl·lules albuminosas.
funció
El moviment d'aigua i substàncies dissoltes en el floema pot succeir en direccions diferents en moments diferents. Fins i tot, determinats soluts poden moure en sentits contraris simultàniament. Aquesta capacitat es deu al fet que el floema està compost de cèl·lules vives, capaços de realitzar processos metabòlics variats.
Des de les cèl·lules albuminosas, els sucres produïts en els teixits fotosintètics són carregats en les cèl·lules cribosas. L'elevació de la concentració de sucres en aquestes cèl·lules disminueix el potencial osmòtic de la saba, atraient aigua de l'xilema adjacent. Això incrementa la turgència de les cèl·lules cribosas.
La major pressió de la saba fa que aquesta es mogui passivament cap als teixits de destinació.
A l'ésser els sucres descarregats en aquests teixits, baixa la turgència de les cèl·lules cribosas, la qual cosa fa que l'aigua sigui retornada a xilema. Aquest procés es repeteix cíclicament, produint l'enviament continu de sucres pel floema i la seva descàrrega en els teixits de destinació.
En algunes plantes, la descàrrega de sucres en les cèl·lules cribosas en contra d'un gradient de concentració requereix de l'enzim adenosina trifosfat.
Descarregar sucres en flors i fruits implica una despesa energètica addicional perquè el transport s'ha de donar en contra d'un gradient de sucrosa, fructosa i glucosa.
Períodes de creixement
Durant els períodes de major creixement vegetal, les principals cèl·lules cribosas actives són les que formen part de floema dels òrgans d'emmagatzematge de midó i dels meristemes apicals, radiculars i axil·lars en creixement.
Durant els períodes d'intensa activitat fotosintètica, les principals cèl·lules cribosas actives són les de l'floema de les fulles i els òrgans d'emmagatzematge.
patologia
Els virus que ataquen les plantes sovint fan servir els sistemes de cèl·lules cribosas o els elements de tub cribratge com a canal per envair tot l'organisme.
Les cèl·lules cribrades obliteren les lesions que pateixen ràpidament mitjançant la deposició de callosa. Els áfidos tenen aparells bucals especialment adaptats per a neutralitzar aquesta defensa, per la qual cosa poden succionar saba contínuament durant hores. Aquests i altres insectes que s'alimenten de saba transmeten virus que ataquen les plantes.
Quan les cèl·lules cribosas moren, també ho fan les seves cèl·lules albuminosas associades. Això en un indicació de la estreta interdependència d'ambdós tipus de microorganismes.
S'ignora per què grans quantitats de reticle endoplasmàtic tubular poden causar l'oclusió dels porus de les garbells en les cèl·lules cribosas de les gimnospermes.
evolució
El xilema i el floema van solucionar el problema de l'transport d'aigua i nutrients en ambients terrestres, possibilitant l'evolució de plantes grans i per tant l'aparició de selves i la generació de l'enorme biodiversitat que aquestes alberguen a nivell mundial.
Pel que fa als elements de tub cribratge i les seves cèl·lules companyes, les cribosas i albuminosas associades es consideren primitives. A això apunta el fet que les cèl·lules cribosas es troben en totes les plantes vasculars sense flor, i només en algunes angiospermes filogenèticament basals.
Es pensa que les angiospermes es van originar de gimnospermes. Aquesta seria la causa evolutiva que els sistemes de transport de saba basats en elements de tub cribratge siguin similars als basats en cèl·lules cribosas. En altres paraules, els dos sistemes serien homòlegs.
Com a prova d'aquesta homologia pot esmentar-se que tots dos sistemes mostren similituds notables, especialment en les característiques de l'protoplast (pèrdua de l'nucli i de les mateixes orgànuls) i de el sistema de cribratge.
referències
- Azcón-Bieto, J., Taló, M. 2006. Fonaments de fisiologia vegetal. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. An introduction to plant structure and development - plant anatomy for the Twenty-First century. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, ES 2013. Biology of plants. WH Freeman, Nova York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morphology and evolution of vascular plants. WH Freeman, Nova York.
- Mauseth, JD 2016. Botany: an introduction to plant biology. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomy of Flowering plants - an introduction to structure and development. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Introduction to botany. Delmar Publishers, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Introductory plant biology. McGraw-Hill, Nova York.