CÉLULA VEGETAL

Estructura Celular^*

Partes de la célula

Pared celular. La pared celular (a) encierra y protege los contenidos celulares y juega un papel vital en la división celular y la expansión celular. Compuesta por microfibrillas superpuestas de celulosa, otros polisacáridos y variantes agregados de lignina, la pared celular es una estructura relativamente rígida en las células maduras. Esta puede variar en espesor y tener hoyos cuya función es la comunicación entre células. La región entre las paredes primarias y las células adyacentes, la lámina media (b) está compuesta de una sustancia cementante llamada pectina.

Otras sustancias que pueden presentarse en la pared celular son gomas, resinas, silicio, carbonato de calcio, ceras, cutina,  proteínas estructurales y enzimas (las cuales también son proteínas).Pueden haber espacios intercelulares (c) entre las paredes de las esquinas de las células.

Hendiduras. Los espacios de hendiduras primarias (d) son delgadas áreas en la pared celular con pequeños hilos de citoplasma, llamadas plasmodesmos (s), conectando una célula con otra. Los hoyos son importantes en la facilitación del flujo de agua y nutrientes minerales entre las células conductoras en el tejido vascular del xilema.

Membrana plasmática. Una membrana semipermeable (e) encierra el citoplasma dentro de la célula. Está compuesta por agregados de moléculas de tipo grasoso (lípidos) y proteínas, y tienen en su interior canales para el desplazamiento de iones como el potasio (K⁺), calcio (Ca²⁺), y el hidrógeno (H⁺).

Citoplasma. El citoplasma (Citosol, f) es una  sustancia gelatinosa y contiene distintos tipos de organelos; retículo endoplásmico liso (g) y retículo endoplásmico rugoso (h), -rugoso refiriéndose a los ribosomas incrustados (i) en el RE (retículo endoplásmico)- y ribosomas libres.

Vacuola. En una célula vegetal madura, una larga vacuola usualmente ocupa el mayor espacio dentro de la célula. Está rodeada por una membrana de una sola capa, el tonoplasto (j), y contiene savia celular compuesta por agua, azúcares, y varios solutos orgánicos e inorgánicos. Pueden, en algunas células como las que están en las raíces de beterraga y pétalos de flores, contener pigmentos solubles en agua. La vacuola funciona en la regulación del equilibrio osmótico y la turgencia de la célula, además almacena metabolitos secundarios.

Organelos. Dentro del citoplasma están las mitocondrias (k), dictiosomas (cuerpos de Golgi), microcuerpos y microtúbulos (m). Los microtúbulos están representados por una red de pistas tubulares paralelas y facilita el movimiento de las proteínas y los organelos dentro de las células. El RE es un sistema de tubos y sacos, que trabajan con los dictiosomas para producir y secretar compuestos y llevar proteínas específicas y lípidos de membrana a sus propias ubicaciones dentro de la célula.

También, puede haber plastidios, como los cloroplastos (n), leucoplastos, y cromoplastos; y sustancias inertes de productos solubles en agua o sustancias de reserva como gotas de aceite, cuerpos proteínicos, y cristales.

Nucleo. El núcleo está encerrado por una doble membrana (o) que tiene poros (p) en ella para permitir la comunicación con el citoplasma (f). Dentro del núcleo están los cromosomas, que contienen ADN necesario para crear proteínas dentro de la célula. Los cromosomas son visibles solamente durante la división celular. También están presentes en el núcleo uno o más nucléolos (q) conteniendo ARN. El resto del núcleo está lleno de citoplasma (r). La información necesaria para crear una planta entera está dentro del núcleo, las mitocondrias y cloroplastos de cada célula.

CÓDIGO DE COLOR:

Oscuro: Pared celular (a), lámina media (b), dictiosoma (l)

Sin color: Espacio intercelular (c), campo de agujeros (d), membrana pasmática (e), membrana vacuolar (j)

Morado: RE liso (g), RE rugoso (h)
Negro: Ribosoma (i)
Verde: Cloroplasto (n)
Azúl: Mitocondria (k)
Naranja: Microtúbulos (m)
Rojo: Membrana Nuclear (o), poros (p)
Gris: nucléolos (q)
Rosado: Nucleoplasma (r)
Amarillo: citoplasma (f), plasmodesmos (s)

*Traducido del libro: Glimn-Lacy, Janice; Kaufman, Peter B. (2006). Botany Illustrated, second edition. Springer editors: USA.
*(En caso de utilizar esta información, favor de citar la fuente)

NUTRICIÓN VEGETARIANA

Actualmente se goza del conocimiento de la clase de nutrientes que requieren el ser humano para su correcto funcionamiento, sin embargo aún no existe un consenso respecto a las cantidades exactas que de dichos nutrientes se necesitan, esto debido a que dichas cantidades dependen entre otras cosas del estilo de vida, el nivel de actividad física, y el sexo de la persona. Del estudio cualitativo y cuantitativo de los nutrientes que el ser humano necesita se encarga la ciencia de la nutrición humana.

Es importante tener en cuenta que muchas afecciones físicas provienen de deficiencias nutricionales, tales como el kwashiorkor, la xeroftalmia, la anemia perniciosa, la anemia ferropénica, y la inanición. (Cuadro 1).

Cuadro 1.

Algunas enfermedades que se producen por deficiencias nutricionales		Alimentos que pueden compensar la deficiencia (según el enfoque nutricional lacto-ovo vegetariano)
Kwashiorkor	Deficiencia de proteínas	Legumbres: habas, arvejas, pallares, frijoles, tarwi, etc, Combinadas con cereales: trigo, arroz, centeno, cebada, etc.
Xeroftalmia	Deficiencia de Vitamina A	Zanahoria, que provee el beta-caroteno, provitamina A.
Anemia perniciosa	Deficiencia de vitmaina B12	Levadura de cerveza (Sacharomices cerevisae), huevo.
Anemia ferropénica	Deficiencia de Hierro	Legumbres oscuras (lentejas, frijoles negros o rojos), agregándole limón al preparado final porque el hierro para ser absorbido requiere de vitamina C.
Inanición	Deficiencia de alimentos energéticos (carbohidratos)	Los alimentos vegetales son ricos en corbohidratos.

Otras enfermedades se encuentran correlacionadas con el consumo excesivo de ciertos nutrientes como por ejemplo las grasas saturadas o las proteínas, siendo estas enfermedades la arteriosclerosis, la diabetes, el cáncer de mama, enfermedades coronarias, del colon, enfermedad cerebrovascular, apoplejía y cirrosis hepática. (Murray, Mayes, Granner y Rodwell, 1997).

Como se puede observar, existen fuentes de origen vegetal que pueden suplir los nutrientes necesarios para combatir las enfermedades más comunes que se producen por deficiencias nutricionales, y en caso de no haber dichas fuentes se puede optar por la dieta lacto-ovo-vegetariana para tener todos los nutrientes necesarios.

LAS PROTEÍNAS

Las proteínas son macromoléculas que cumplen diversas funciones importantes en el ser humano, formando parte de la estructura de las células de la piel, cabellos, paredes arteriales, uñas, sangre, músculos, etc.

Las proteínas están conformadas por aminoácidos, que son sus unidades estructurales, en los seres vivos se han identificado solamente 20 alfa – L - aminoácidos.

Los requerimientos nutricionales de aminoácidos del ser humano y algunos animales han sido estudiados ampliamente y puede notarse algunas similitudes y algunas diferencias. El hombre por ejemplo requiere de forma esencial algunos aminoácidos (Cuadro 2), los cuales pueden encontrarse fácilmente en fuentes vegetales. Cabe recordar que los aminoácidos son los sillares estructurales de las proteínas y que los aminoácidos esenciales son aquellos que no pueden producirse en el cuerpo del ser humano y que por lo tanto deben ser ingeridos como parte de la dieta.

Cuadro 2.

Aminoácidos esenciales.

Aminoácido / Estructura molecular espacial	Algunas indicaciones especiales desde el punto de vista de la alimentación vegetariana
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina	Su requerimiento en el ser humano es menor si se consume más cisteína y tirosina.
Fenilalanina
Treonina
Triptófano
Valina
Arginina	Se requiere para el crecimiento de las ratas, y sólo probablemente en lactantes y recién nacidos

Por supuesto, en los seres vivos existen 20 α-L-aminoácidos, de los cuales solamente los diez anteriormente mencionados pueden ser considerados como esenciales en el ser humano. De los restantes aminoácidos se puede mencionar que la glicina es requerida como esencial en los pollos mas no en el ser humano, así mismo, la taurina es requerida en los gatos pero no es esencial en el ser humano. En los rumiantes no son esenciales la mayor parte de los aminoácidos, lo que está relacionado con su mayor cantidad de organismos intestinales que los sintetizan por ellos (Harper, 1997).

En nutrición es común hablar de los aminoácidos limitantes, a los que se puede definir de forma sencilla como los aminoácidos esenciales que se encuentran en cantidades mínimas o no aprovechables en un determinado alimento. Un método utilizado por los profesionales en nutrición para determinar si un alimento tiene o no aminoácidos limitantes, es a través de la proporción entre la cantidad de cada aminoácido esencial en el alimento y la cantidad de cada aminoácido esencial en un alimento que se considera de referencia, tal como se expresa en la fórmula (Mahan, Escott-Stump): 

Donde: IDAA significa aminoácido indispensable o esencial.


El alimento que se considera de referencia a menudo es el huevo, considerado así por su alto contenido de aminoácidos esenciales.

Los productos de origen vegetal a menudo presentan algunos aminoácidos limitantes, de tal forma que si una persona solamente consumiera dicho alimento tendría deficiencias nutricionales, sin  embargo, estas aparentes carencias se pueden suplir al combinar adecuadamente los alimentos, por ejemplo legumbres con cereales.

Al respecto, se puede considerar que las legumbres según la Organización Mundial de la Salud son una excelente fuente de aminoácidos esenciales (1985, citado por Mahan y Escott-Stump):

“Las legumbres son únicas en el reino vegetal debido a que sus semillas son ricas en proteínas y bajas en almidón, a diferencia de las semillas de los cereales en grano que contienen poca proteína y mucho almidón. Más aún, su contenido de aminoácidos esenciales es muy similar al de las proteínas de animales. Si se complementan con una pequeña cantidad de metionina de cereales o fuentes animales, su patrón de aminoácidos es adecuado para apoyar la vida y el crecimiento en el hombre”.

Respecto a la metionina, Murray, Granner, Mayes y Rodwell (1997) afirman que los requerimientos nutricionales de la misma son menores si en la alimentación están presentes la tirosina y la cisteína.

Como referencia en el cuadro 3 se tiene una lista de alimentos de origen vegetal con los aminoácidos de alta calificación y los aminoácidos limitantes indicados según la FAO(1981).

Cuadro 3

Alimentos vegetales y su contenido en amino ácidos:

Alimento	Forma del alimento	Aminoácidos	Aminoácido limitante
Cebada (Hordeum vulgare)	grano entero	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, Ly, Th
Maíz (Zea mais)	grano o harina entera	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Lisina (Ly) y Triptófano (Tr)
Avena (Avena sativa)	Harina	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, Ly
Quinua (Chenopodium quinoa)		Is, Leu, Lys, Met, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	------
Arroz (Oryza spp.)	Moreno	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Is,
	Pulido o blanco	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser
	Sancochado	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Tr
Centeno (Secale cereale)	harina entera	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Tr, Is
Trigo (Triticum spp.)	grano entero	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Is
	Germen de trigo	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, Tr
	Gluten	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Th
	Salvado	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly. Is
	Sancochado	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly. Is
Yuca (Manihot esculenta)	Harina	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ar, Is
Papa (Solanum tuberosum)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Camote o Batata (Ipomoea batatas)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Ly
Ñampí (Colocasia esculenta)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, Ly
Frijol (Phaseolus vulgaris)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr, Va
Frijol lablab (Lablab niger)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Haba (Vicia faba)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Garbanzo (Cicer arietinum)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Caupíes, frijol Chiclayo, frijol de castilla o frijol del Perú (Vigna spp.)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Maní o cacahuete (Arachis hypogaea)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is, Th
Lenteja (Lens culinaris)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Frijol de Lima o frijol canario (Phaseolus lunatus)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Lupin o Antramuz (Lupinus spp.)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Va
Frijol mungo, frijol chino o frijol verde (Vigna mungo)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Guisante o arveja (Pisum sativum)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Soja (Glycine max)	Grano	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Va
	Torta	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Va
	Leche	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Va
Haba Blanca (Canavalia estivalis)	Grano	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Castaña de Pará (Bertholletia excelsia)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, Ly
Cacao (Theobroma cacao)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	----
Coco (Cocos nucifera)	Sin cáscara, seco	Is, Leu, Lys, Met, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, S-c
Dátil (Balanites aegyptiaca)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Tr, Is
Lynaza  (Linum ussitatitimum)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Is
Sandía (Citrullus spp.)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Is, S-c
Pecanas (Carya illinoensis)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His	Va, S-c
Ajonjolí (Sesamum spp.)		Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Ly, Is
Frijoles verdes (Phaseolus vulgaris)	En vaina	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Remolacha o Beterraga (Beta vulgaris)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Is, S-c
	Raíz	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	Va, Is
Brócoli (Brassica oleracea italica)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	-----
Col de Bruselas (Brassica oleracea var. gemmifera)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	-----
Col (Brassica oleracea capitata)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Zanahoria (Daucus carota)	Raíz	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Yuca (Manihot esculenta)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Is
Coliflor (Brassica oleracea var. botrytis)		Is, Leu, Lys, Met, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	-----
Apio (Apium graveolens)	Hojas	Is, Leu, Lys, Met, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	-----
Pepino (Cucumis sativus)	Fruto	Is, Leu, Lys, Met, Fen, Th, Tr, Val, Arg, His	-----
Berenjena (Solanum melongena)	Fruto	Is, Leu, Lys, Met, Cis, Fen, Tir, Th, Tr, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	S-c, Tr
Lechuga (Lactuca sativa)	Hoja	Is, Leu, Lys, Met, Fen, Tir, Th, Val, Arg, His, Ala, Asp, Glu, Gli, Pro, Ser	-----

Nota: Isoleucina: Is , Leucina: Leu, Lisina: Lys, Metionina: Met, Cisteína: Cis, Fenilalanina: Fen, Tirosina: Tir, Treonina: Th, Triptófano: Tri, Valina: Val, Arginina: Arg, Histidina: His, Alanina: Ala, Ácido aspártico: Asp, Ácido glutámico: Glu, Glicina: Gli, Prolina: Pro, Serina: Ser, (Murray, Granner, Mayes y Rodwell, 1997). Los aminoácidos escenciales están marcados con negrita. Los aminoácidos limitantes se indican con las letras iniciales, en la forma siguiente: Isoleucina: Is, Leucina: Le, Lisina: Ly, Total de aminoácidos azufrados: S-c, Total de aminoácidos aromáticos: Ar, Treonina: Th, Triptófano: Tr, Valina: Va (FAO, 1981). El contenido de aminoácidos fue tomado de un estudio realizado por la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura): http://www.fao.org/DOCREP/005/AC854T/AC854T03.htm#noteA

CONCLUSIONES

1.  Los aminoácidos necesarios para sintetizar las proteínas de nuestro cuerpo pueden ser conseguidos a partir de alimentos del reino vegetal.

2.     Los aminoácidos de origen vegetal son una fuente excelente de aminoácidos que pueden ser ingeridos sin la presencia de colesterol, ya que los vegetales no contienen colesterol en su estructura, pues el colesterol es propio de los animales.

3.    La combinación adecuada de alimentos puede proveer todos los aminoácidos esenciales para el ser humano, por ejemplo al combinar cereales con leguminosas.

REFERENCIAS:

Murray, Mayes, Granner y Rodwell (1997). Bioquímica de Harper 14° Edición. Editorial Manual Moderno.

Mahan, K. y Escott-Stump (). Nutrición y doetoterapia de Krausse 10° Edición.

Reporte de la FAO:  http://www.fao.org/DOCREP/005/AC854T/AC854T03.htm#noteA

*(En caso de utilizar esta información, favor de citar la fuente)