Cutícula (botànica)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Gotes d'aigua sobre la cutícula cerosa de fulles arrissades
Anatomia d'una fulla

Les cutícules vegetals són una coberta protectora produïda només per les cèl·lules epidèrmiques[1] de les fulles, brots joves i tots els altres òrgans aeris de la planta sense peridermis. La cutícula tendeix a ser més gruixuda a la part superior de la fulla, però no sempre és més gruixuda en les plantes xerofítiques que viuen en climes secs que en les plantes mesofítiques de climes més humits, malgrat un mite persistent en aquest sentit.

La cutícula es compon d'una membrana insoluble cuticular impregnat i cobert amb ceres solubles. La Cutina, un polímer de polièster compost d'intercanvi esterificats àcids omega hidroxi que estan reticulats per enllaços èster i epòxid, és el component més conegut estructural de la membrana cuticular.[2][3]La cutícula pot contenir també un no-saponificable polímer d'hidrocarbur conegut com s'executen.[4] La membrana cuticular està impregnada amb ceres cuticulars[5] i es cobreix amb ceres epicuticulars, que són barreges de compostos alifàtics hidròfobs, hidrocarburs amb longituds de cadena típica en l'interval C16 a C36.[6]

La cutícula vegetal és una d'una sèrie d'innovacions, juntament amb les estomes, xilema i floema i els espais intercel·lulars en la tija i més tard amb teixit mesòfil de la fulla, que les plantes van evolucionar en més de 450 milions d'anys durant la transició entre la vida a l'aigua i la vida a la terra.[7] En conjunt, aquestes característiques habilitades de brots verticals de plantes explorant entorns aeris per conservar l'aigua mitjançant a la internalització de les superfícies d'intercanvi de gasos, tancant-los en una membrana impermeable i proporcionar-los-hi un mecanisme de control d'obertura variable, les cèl·lules de guarda estomes, que regulen les taxes de la transpiració i l'intercanvi de CO2.

A més de la seva funció com a barrera de permeabilitat per a l'aigua i altres molècules, la micro i nanoestructura de la cutícula confereix propietats especialitzades en la superfície, que impedeixen la contaminació dels teixits vegetals amb aigua externa, brutícia i microorganismes. Els òrgans aeris de moltes plantes, com ara les fulles del lotus sagrat ( Nelumbo nucifera) tenen propietats ultrahidrofòbiques i d'autoneteja que han estat descrits per Barthlott i Neinhuis (1997).[8] L'efecte lotus té usos en materials tècnics en biomimètica.

"La fulla de cutícula cerosa funciona també en la defensa, formant una barrera física que resisteix la penetració de partícules de virus, cèl·lules bacterianes, i les espores o filaments en creixement de fongs".[9]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Kolattukudy, PE (1996) Biosynthetic pathways of cutin and waxes, and their sensitivity to environmental stresses. In: Plant Cuticles. Ed. by G. Kerstiens, BIOS Scientific publishers Ltd., Oxford, pp 83-108
  2. Holloway, PJ (1982) The chemical constitution of plant cutins. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, pp. 45-85
  3. Stark, RE and Tian, S (2006) The cutin biopolymer matrix. In: Riederer, M & Müller, C (2006) Biology of the Plant Cuticle. Blackwell Publishing
  4. Tegelaar, EW, et al. (1989) Scope and limitations of several pyrolysis methods in the structural elucidation of a macromolecular plant constituent in the leaf cuticle of Agave americana L., Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 15, 29-54
  5. Jetter, R, Kunst, L & Samuels, AL (2006) Composition of plant cuticular waxes. In: Riederer, M & Müller, C (2006) Biology of the Plant Cuticle. Blackwell Publishing, 145-181
  6. Baker, EA (1982) Chemistry and morphology of plant epicuticular waxes. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, 139-165
  7. Raven, J.A. (1977) The evolution of vascular land plants in relation to supracellular transport processes. Advances in Botanical Research, 5, 153-219
  8. Barthlott, W & Neinhuis, C (1997) Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. Planta 202, 1-8
  9. Freeman, S (2002) Biological Science. Prentice-Hall, Inc., New Jersey