Cutícula
La cutícula en vegetals és una capa protectora per les cèl·lules epidèrmiques[1] de les fulles, brots joves i tots els altres òrgans aeris de la planta sense peridermis.[2] Forma un membrana impermeable i insoluble a l'aigua.
La composició química d'aquestes membranes és variada, però dos són els components més importants: la cutina i les ceres. La cutina és un biopolièster insoluble d'elevat grau d'entrecreuament entre els àcids grassos que el componen. Les ceres poden aparèixer dins d'aquest polímer o a l'exterior.
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.[3][4] La cutícula pot contenir també un polímer d'hidrocarbur no-saponificable conegut com a cutana.[5] La membrana cuticular està impregnada amb ceres cuticulars[6] 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.[7]
La cutícula 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 en l'evolució de les plantes en més de 450 milions d'anys en la transició entre la vida a l'aigua i la vida a la terra.[8] En conjunt, aquestes característiques habilitades de brots verticals de plantes explorant entorns aeris per conservar l'aigua mitjançant 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 protectora que evita la pèrdua excessiva d'aigua i altres molècules, la cutícula confereix propietats especialitzades a la superfície, que impedeixen la contaminació dels teixits vegetals amb aigua externa, brutícia, microorganismes i radiació solar. «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]
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).[10] L'efecte lotus té usos en materials tècnics en biomimètica.
La cutícula tendeix a ser més gruixuda a la part superior de la fulla, però no sempre és més gruixuda en les plantes xeròfiles que viuen en climes secs que en les plantes mesofítiques de climes més humits, malgrat un mite persistent en aquest sentit
Referències Modifica
- ↑ Kolattukudy, P.E. «Biosynthetic pathways of cutin and waxes, and their sensitivity to environmental stresses». A: G. Kerstiens (ed.). Plant Cuticles (en anglès). Oxford: BIOS Scientific publishers, 1996, p. 83-108.
- ↑ «Cutícula». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
- ↑ Holloway, P.J. «The chemical constitution of plant cutins». A: Cutler, D.F., Alvin, K.L. i Price, C.E.. The Plant Cuticle (en anglès). Academic Press, 1982, p. 45-85.
- ↑ Stark, R.E.; Tian, S. «The cutin biopolymer matrix». A: Riederer, M & Müller, C. Biology of the Plant Cuticle (en anglès). Blackwell Publishing, 2006.
- ↑ Tegelaar, EW; et alii «Scope and limitations of several pyrolysis methods in the structural elucidation of a macromolecular plant constituent in the leaf cuticle of Agave americana L.» (en anglès). Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 15, 1989, pàg. 29-54.
- ↑ Jetter, R; Kunst, L.; Samuels, A.L.. «Composition of plant cuticular waxes». A: Riederer, M & Müller, C. Biology of the Plant Cuticle (en anglès). Blackwell Publishing, 2006, p. 145-181.
- ↑ Baker, E.A. «Chemistry and morphology of plant epicuticular waxes». A: Cutler, D.F., Alvin, K.L. i Price, C.E. The Plant Cuticle (en anglès). Academic Press, p. 139-165.
- ↑ Raven, J.A. «The evolution of vascular land plants in relation to supracellular transport processes» (en anglès). Advances in Botanical Research, 5, 1977, pàg. 153-219.
- ↑ Freeman, S. Biological Science (en anglès). New Jersey: Prentice-Hall, 2002.
- ↑ Barthlott, W; Neinhuis, C «Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces» (en anglès). Planta, 202, 1997, pàg. 1-8.
Bibliografia Modifica
- Yeats, Trevor H.; Rose, Jocelyn K.C. «The Formation and Function of Plant Cuticles» (en anglès). Plant Physiology, 163, 1, 2013-9, pàg. 5–20. DOI: 10.1104/pp.113.222737. ISSN: 0032-0889. PMC: PMC3762664. PMID: 23893170.