Parede celular

                A Célula vegetal elabora uma matriz extracelular complexa que forma um invólucro que a protege. Foram as paredes das células do felema da cortiça que foram em 1663 pela primeira vez observadas ao microscópio, e que introduziram o próprio conceito de célula. Depois da referida observação de Robert Hooke muito mais foi apreendido acerca da estrutura e organização desta estrutura fundamental dos vegetais. Hoje em dia sabemos que esta estrutura rígida apresenta variações na  paredes que se apõem têm a designação de paredes primárias e são finas e semi-rígidas. Uma vez terminado o crescimento a parede não necessita de expandir mais. Nesta circunstância um dos dois casos podem ocorrer, ou se mantém só a parede primária ou então apõem-se uma parede secundária mais rígida para o interior da célula. A parede é produzida pela própria célula por aposição de novas camadas para o interior das mais antigas e a sua composição e estrutura é diferente consoante a camada. Para além do papel estrutural ou “esquelético” da parede celular ela também tem um papel protector, bem como funções de transporte no interior da célula.

   Apesar das paredes primárias variarem bastante em composição e organização, elas obedecem aos mesmos princípios gerais: a sua força tênsil  deve-se às longas fibras nelas existentes  e que apresentam enorme resistência compressão devido ao facto dessas fibras se encontrarem embebidas na matriz extracelular de natureza polissacarídica. As fibras são constituídas por celulose. A celulose é a macromolécula orgânica mais abundante da Terra, a restante da matriz é constituída por hemicelulose e pectina conjuntamente são proteínas estruturais. Todas estas molécula são mantidas juntas por uma combinação de pontes covalentes que formam uma estrutura muito complexa.

Estrutura da Celulose

                As moléculas celulose são cadeias lineares com pelo menos 500 resíduos de glicose ligados covalentemente uns aos outros, formando uma fita estabilizada por pontes de hidrogénio. Para além disto existem pontes de hidrogénio intermoleculares entre moléculas adjacentes de celulose o que lhes permite aderir firmemente umas às outras formando feixes de 60 a 70 cadeias de celulose com a mesma polaridade e organizando-se em agregados cristalinos que tem a designação de microfibrilas de celulose. Conjuntos de microfibrilas encontram-se arranjadas em camadas ou lamelas, em que cada microfibrila está afastada  20 - 40 nm das microfibrilas vizinhas. Elas estão ligadas umas às outras através de longas moléculas de hemicelulose que são ligadas a pontes de hidrogénio à superfície das microfibrilas. A parede celular consiste de várias lamelas arranjadas numa rede tridimensional.

                As hemiceluloses são um grupo heterogéneo de polissacarídeos ramificados que se ligam à superfície de cada microfibrila de celulose, bem como a uma outra e por conseguinte ajudam nas interligações das microfibrilas numa rede complexa. Existem muitas classes de hemicelulose, mas todas elas têm uma cadeia linear composta por um único tipo de açúcar a partir da qual se produz pequenas cadeias lineares e outros açucares quer o esqueleto polissacarídeo quer as cadeias laterais variam de acordo com a espécie vegetal e o seu estado de desenvolvimento são as moléculas de açúcar da molécula estrutural que formam pontes de hidrogénio com as microfibrilas da celulose.

                Para além da rede de microfibrilas celulósicas e das hemiceluloses encontramos uma outra malha polissacarídea designada por pectinas. Estas são um grupo de polissacarídeos heterogéneos ramificados que contêm muitas cargas negativas provenientes dos resíduos de ácido galacturónico. Devido à sua carga negativa as pectinas são bastante hidratadas e encontram-se acompanhadas de uma nuvem de catiões. Quando se adiciona o ião cálcio a uma solução de moléculas de pectina, ele forma pontes entre elas produzindo-se um gel semi-rígido. Certas pectinas são particularmente abundantes na lamela mediana, região especializada da parede que cimenta em conjunto as células das paredes adjacentes, e as pontes de ligação do cálcio são supostas a segurar as componentes da parede celular.

                 Além das duas redes dos polissacarídeos, que estão presentes na parede celular do vegetal, há uma contribuição diversificada das proteínas estruturais.

Biogénese

               No final da citocinese, as vesículas golgianas dispõem-se na região mediana da célula e, após fusão entre si, originam a deposição da matiz. Estas vesículas são igualmente responsáveis  pelo transporte de material da matriz durante o alongamento da parede celular primária. Pouco se sabe acerca do seu conteúdo no entanto foi possível provar a existência de polissacarídeo. A biossíntese da celulose tem lugar à superfície do plasmalema evolvendo um complexo processo  enzimático.