SUSTANCIAS ERGASTICAS

Cátedra de Botánica

Las sustancias ergásticas son productos del metabolismo vegetal que se encuentran habitualmente incluidas en el citoplasma o eventualmente en las vacuolas celulares. Son productos de reserva o de desecho resultantes de la actividad celular como así también sustancias de tránsito de una parte a otra de la célula o del organismo. Entre las sustancias ergásticas se encuentran los hidratos de carbono, como el almidón y la celulosa, grasas y aceites. También se incluyen sustancias orgánicas, como taninos, resinas, gomas, caucho y alcaloides. Se las puede definir como inclusiones celulares producidas por el protoplasto y frecuentemente originadas por nueva formación. ALMIDONES El almidón se forma en la planta a partir de la glucosa, producto único que libera al hidrolizarse por completo. Químicamente es un polisacárido formado por numerosas moléculas de glucosa, constituida por dos fracciones, la amilosa y la amilopectina. La amilosa presenta uniones α 1-4 y la amilopectina uniones α 1-4 y ramificaciones α 1-6.

El almidón es la forma de almacenamiento más común de hidratos de carbono por parte de los vegetales. Se encuentra en cualquier parte de la planta siendo más abundante en los órganos de reserva como raíces, tubérculos y semillas. Se presenta en forma de pequeños granos blancos, llamados granos de almidón. La formación de estos granos tiene lugar a partir de pequeños leucoplastos que van aumentando de tamaño a medida que se va acumulando el almidón. Los granos completamente formados presentan un núcleo de origen denominado hilo o hilio, de donde se forman anillos concéntricos o estriaciones de distinta densidad debido a la disposición de las distintas capas adicionales de almidón. Los granos de almidón poseen formas y características diferentes según las distintas especies vegetales lo que sirve como elemento de valoración e identificación. Pueden ser concéntrica o excéntricamente estratificados, de formas variadas como ovales, piriformes o lenticulares o de otras formas, pudiendo presentarse libres

como granos simples o reunidos formando granos compuestos. Así el almidón de avena puede estar compuesto por varios cientos de granos individuales. En general, la forma, el tamaño y la estructura de los granos de almidón son variados pero constantes para cada especie. La presencia de almidón se destaca con una solución de iodo cuyas moléculas se depositan en el interior de la molécula helicoidal de almidón que da lugar a una fuerte absorción de la radiación de onda larga visible generando una coloración violeta azulada. Almidón de maíz: presenta una forma poliédrica o subesférica, con un hilio central alado o estrellado, sin estriaciones. Mide de 2 a 35 micras. Almidón de trigo: se encuentra en forma lenticular y escasos granos compuestos de forma poliédrica. Mide de 2 a 45 micras, con un hilio central puntiforme y estriaciones concéntricas poco visibles. Almidón de arroz: son de forma poliédrica con ángulos agudos y contorno angular en los compuestos. El hilio es central, puntiforme, sin estriaciones midiendo de 2 a 10 micras. Almidón de papa: de forma ovoidal o piriforme con un hilio puntiforme, excéntrico y estriaciones concéntricas bien marcadas. Mide de 2 a 110 micras. Almidón de poroto: grano frecuentemente reniforme, con un hilio bien marcado, lineal y ramificado, con estriaciones concéntricas, puede alcanzar 60 y 70 micras de largo.

Gránulos de almidón de 1: trigo; 2: centeno; 3: maíz; 4: arroz; 5: papa; 6: legumbre.

Gránulos de almidón de A: papa; B: maíz; C: avena; D: Trigo

INULINA Es un polisacárido formado por largas cadenas de unidades de fructofuranosa que por acción de la enzima inulasa produce fructosa. Es muy empleada en alimentos dietéticos siendo importante su uso en los diabéticos como los tubérculos de Helianthus tuberosus (aguaturma, tupinambo). Es un material de reserva de órganos subterráneos (tubérculos radicales y caulinares) de la Familias Compuestas, Campanuláceas, etc. Se encuentra al estado líquido naturalmente y precipita en presencia de alcohol absoluto de 95 grados en forma de esferocristales o masas amorfas, generalmente próximos a la pared celular. OXALATO DE CALCIO Es una sal formada por el ácido oxálico libre y sales de calcio que al reaccionar dan precipitados cristalinos. Pertenecen al sistema tetragonal o al monoclínico según el agua de cristalización que contengan. En el sistema tetragonal el oxalato de calcio cristaliza con 3 moléculas de agua C2O4Ca.3H2O, mientras que en el sistema monoclínico cristaliza con 1 molécula de agua C2O4Ca.H 2O. El oxalato de calcio se encuentra generalmente, en los vegetales adultos, la forma más sencilla es en arenillas, pequeños cristales que darán otras formas por acumulación. Los rafidios son cristales aciculares dispuestos en paquetes o fascículos en células especializadas llamadas células oxalíferas que forman una gran vacuola de mucílago. Otra forma frecuente son las drusas o maclas, masas erizadas de cristales que se originan por la unión de otras formas más simples, como los cristales tetraédricos y octaédricos. Cristales de forma prismática son también muy comunes.

Cristales de Oxalato de Calcio CARBONATO DE CALCIO El carbonato de calcio se encuentra formando los cistolitos en las células epidérmicas de especies de Familias como Urticáceas, Moráceas, Acantáceas y en pelos de algunas Crucíferas y Cucurbitáceas. La célula que lo contiene recibe el nombre de litocisto. Son de forma globosa u ovoide, de aspecto arracimado y están unidos a la membrana externa de la célula epidérmica por medio de un pedicelo filiforme. El contenido celular va reabsorbiéndose a medida que crece el cistolito que ocupará toda la cavidad celular. Por acción de los ácidos clorhídrico, acético y sulfúrico se disuelve el carbonato de calcio con producción de efervescencia.

Cristal de Carbonato de Calcio: Cistolito

GRANOS DE ALEURONA (PROTEINAS) Las proteínas se encuentran ya sea disueltas en el jugo celular o bien en forma de granos sólidos. Esto último ocurre en muchas semillas donde por deshidratación constituyen depósitos secos de material de reserva. Los granos de aleurona se forman a partir de globulinas poco solubles, que al precipitar originan cristaloides proteicos incluidos en una masa fundamental albuminoide. Contienen además uno o varios globoides formados por fitina amorfa que es un glicerofosfato de calcio y magnesio. Son abundantes en semillas de Ricinus communis (tártago).

Gránulos de Aleurona en Ricinus. Cada grano de aleurona está limitado por el tonoplasto, y puede tener una matriz amorfa, o una matriz que incluye un cristaloide proteico y un globoide amorfo no proteico.

BIBLIOGRAFÍA: Esau, Katherine. Anatomía vegetal. Esau Katherine. Anatomía de plantas con semillas. Strasburger, E. Tratado de botánica. Gola, Negri y Cappelletti. Tratado de botánica. Ben Hill, J. Tratado de Botánica