La epidermis del griego, epi: sobre; dermis piel Clase 7 AV 2014
Células epidérmicas Vista tridimensional Vista superficial Vista en corte transversal
Cutina, cutícula y cera
Cutícula: el mayor componente es la cutina. La cutina es una red polimérica de acidos grasos oxigenados de C 16 y C 18, ligados entre sí por puentes ester (ácido/alcohol). Para penetrar la cutina, los patógenos necesitan una cutinasa, que produzca la hidrólisis de las uniones éster. Los monómeros son sintetizados desde acidos grasos Co A por oxidasas en el RE, transportados a la membrana plasmatica y secretados en la pared, y polimerizados en la misma pared
Estados en el desarrollo de la cutícula de las plantas
Estructura hipotética de una región de una red de cutina : 11 monómeros idénticos ÁCIDO TRI-HIDROXI(9, 10, 18) OCTODECANOICOICO
Cera epicuticular es una mezcla de lípidos no volátiles, solubles en cloroformo Está compuesta por una mezcla de cadenas largas hidrocarbonadas, ácidos, alcoholes cetonas, aldehidos y ésteres Son sintetizadas desde ácidos grasos C 16 y C 18 por una elongasa localizada en el RE. Las reacciones involucran elongación, reducción, descarbonilación, oxidación Poco es conocido sobre la síntesis y el transporte a la pared.
Camino propuesto para la síntesis de los principales componentes de la cera
Esquema hipotético para el transporte de monómeros de cutina y cera al sitio de polimerización
Flipasas son proteínas transmembrana que transportan lípidos Transportan fosfolípidos entre las dos capas de lípidos que componen la membrana la membrana plasmática.el problema es la difusión por el centro hidrofóbico de la bicapa Son independientes y bidireccionales, causando equilibrio reversible de fosfolípidos entre los dos lados de la membrana, mientras que otras son unidireccional y dependientes de energía usando Hidrolisis de ATP para bombear los fosfolípidos en una dirección preferida
Cera epicuticular en arveja y sorgo
Desarrollo de la cera epicuticular en la epidermis de sorgo
Tipos de células epidérmicas en dos especies de Gramíneas: caña de azúcar y avena
Hoja de maíz
Sección transversal de hojas de laurel rosa y Lilium
Epidermis pluriestratificada. Cistolito-Litocisto. En gomero.
Cistolito-Litocisto: Desarrollo
Epidermis en vista superficial
Epidermis de diferentes Angiospermas: Vista superficial
Epidermis vista superficialcon SEM: en hoja de maíz y papa
Epidermis de caña de azúcar (Gramíneas) en vista superficial. Diferentes tipos de células
Estomas
Diferentes epidermis en diferentes especies de Angiospermas en corta transversal de hoja
Estomas de Gramíneas
Estomas Vista en sección transversal de la hoja
Estomas en hojas (agujas) de Pino
Estomas de Coníferas (Gimnospermas): Pinus y Sequoia
Origen de los estomas en Gramíneas (Poaceae)
En Angiospermas Dicotiledóneas: Tipos de estomas de acuerdo al número de células subsidiarias: En vista superficial
Estomas en hoja de remolacha En vista superficial En c/t de la hoja
Estomas de caña de azúcar (Gramíneas)
Estomas de Gramíneas
Iniciales estomáticas y modelos en Gramíneas y Arabidopsis
Modelo de estomas normales y aberrantes de meristemoides satélites en WT, flp y tmm de cotiledones de Arabidopsis
Origen de los estomas
Origen de estoma en tabaco: En vista superficial
Origen de un estoma en tabaco: En corte transversal de hoja
Conceptos Meristemoides División/es asimétrica/s División simétrica Linaje estomático
Origen de las células de guarda y de las células subsidiarias
Progresión a través del linaje del estoma Heterodimerización de los factores de transcripción Helix- Loop-Helix (HLH): SPEECHLESS (SPCH), MUTE, FAMA, SCREAM (SCRM), SCREAM2 (SCRM2). SPCH, MUTE, FAMA actúan como switches celulares para las transcisiones de los estados de transición SPCHC: dispara la división asimétrica MUTE : dispara la diferenciación del meristemoide en GMCs FAMA: diferenciación de las células de guarda
SCRM y SCRM2 son dos proteínas HLH paralogas y parcialmente redundantes que integran los eventos de 3 estados transicionales de la diferenciación del estoma, con SPCH, MUTE y FAMA
Mutantes
Función
Intercambio de gases a través del estoma
Cierre de estomas Electrophysiological studies have identified: S-type anion channel: lento R-type anion channel: rapido
Cierre de estoma: Señal de Ca 2 ++ coordina las actividades de canales múltiples y bombeo de H +. Modelo: 1.- ABA es percibido por un receptor 2.- Ca ++ libre en el citosol incrementa (viene de la vacuola, del RE o del ámbito extracelular).esto produce: 3.- Apertura de los canales de K + out y de aniones, e inhibe los canales de K + in. Muchos iones dejan la célula, y la turgencia se pierde y el estoma se cierra.
Citoesqueleto
Cripta estomática en hoja de laurel rosa (Nerium oleander L.
Tricomas
Tricomas
Desarrollo de tricomas glandulares de Ligustrum
Tricomas en Arabidopsis: desarrollo (SEM)
Pelos del algodón (SEM): en antesis y dos días después
Crecimiento del pelo de algodón: crecimiento difuso y apical
Epidermis de raíz
Desarrollo de pelos radicales
Tricoblastos en raíces de diferentes especies de Angiospermas: (i) cualquier célula puede originar un pelo; (ii) sólo las células pequeñas; (iii) sólo las células de hileras especiales
Raíz de Arabidopsis: Origen de los pelos radicales
Tricoblastos en Arabidopsis
Velamen en raíz de una orquídea epífita Velamen: epidermis múltiple
In formación sobre pelos radicales de una planta de centeno Dittmer 1937. Am. J. Bot. 24: 417-420: 1: Pelos radicales vivos: 14.335.568. 288, con una superficie total de 401,44 m 2 2: Raíces: 13.815.672, con una superficie de 237,36 3: Superficie de raíces + pelos radicales= 638,80 4: Superficie total de la raíz : 130 veces mayor que la superficie de la parte aérea 5: Sumando la superficie de los espacios intercelulares, la superficie de la raíz fue todavía 25 veces mayor
FIN
Apéndice: Four Lips (FLP)
Diferenciación y Desarrollo de las células oclusivas en Arabidopsis MMC Formación de una meristemoide primaria por división asimétrica Otras divisiones asimétricas que forman la meristemoide triangular Se transforma en GMC División simétrica Formación de estomas desde meristemoides satélites Diferenciación celular Los estomas están separados por células vecinas
Desarrollo de estomas en epidermis de Arabidopsis (wt) Azul: MMC (célula madre de la meristemoide) Rojo: Meristemoide Amarillo: GMC (célula madre de las oclusivas) Verde: células oclusivas
MEB (cryoscanning) del patrón de espaciamiento de los estomas en wt Las flechas indican las meristemoides satélites Mutación en el patrón de espaciamiento, Formando grupos de células estomáticas. (tmm, muchos labios)
Mutaciones en determinados genes producen grupos de células oclusivas indefinidos FLP codifica para una proteína, R2R3 MYB, que se expresa antes de la diferenciación terminal y que limita las divisiones celulares. Mutante flp-1 y 2, con cuatro o tres células oclusivas (2 o 3 estomas pegados) Mutante flp-7 y 8: cluster con muchas células
flp 7 y flp 8: Presentan clusters con células de diferentes tipos: - oclusivas en desarrollo o que detuvieron desarrollo (sin engrosamientos en paredes correspondientes a los poros) - que no se pueden distinguir según un criterio morfológico Los clusters aparecen en la epidermis con mayor frecuencia que los estomas
FLP controla patrón con que se disponen los estomas y el desarrollo de los estomas: Ontogenia en wild tipe: Meristemoide división asimétrica Guard Cell Mother (GCM) división simétrica 2 células que se diferencian en oclusivas
FLP controla patrón con que se disponen los estomas y el desarrollo de los estomas: En mutantes flp-1 hay divisiones extra Las divisiones podrían ocurrir en: - GMC - Células oclusivas jóvenes - Células no diferenciadas Las divisiones podrían ser simétricas o asimétricas
FLP controla patrón con que se disponen los estomas y el desarrollo de los estomas: Se estudiaron mutantes flp-1 según: 1. Ontogenia y morfología 1. Características de las células 2. Expresión de promotor específico
La ontogenia reveló que: Las divisiones extra eran simétricas Las divisiones extra ocurren en células que mantienen características de la GMC
La morfología reveló que: Los clusters presentan bordes lisos y poca profundidad:
Los estudios de las células revelaron que : Los engrosamientos característicos de GMC (que predicen plano de la división): - están presentes en GMC de mutantes - persisten en algunas células hijas (esto no sucede normalmente) Las células que resultan de la división de GMC no siempre presentan el engrosamiento de pared en torno al poro
Células hijas de GMC: A veces no presentan engrosamiento de pared en torno al poro Tienen forma y tamaño correspondientes a la diferenciación final Mantienen características propias de GMC como el engrosamiento de pared que indica plano de división Entonces: flp-1 causa la persistencia de la identidad de GMC en células hijas. Esto lleva a : - que se produzcan estomas ectópicos - se atrase la transición a células oclusivas
FIN