В биологии есть раздел, называемый клеточной биологией, ранее известный как цитология, который отвечает за изучение клеток. Эти микроорганизмы, входящие в состав всех живых существ, имеют свои особенности и структуры,в зависимости от их вида. Поскольку это очень обширная и сложная тема, сегодня мы сосредоточимся на более ботанической части: клеточной стенке растений.
Если вам интересна эта тема и вы хотите узнать больше об этой небольшой части растительных клеток, я рекомендую вам продолжить чтение. Мы объясним, какова функция растительной клетки, прежде чем сказать, что такое клеточная стенка растения. Позже мы поговорим о его структуре и составляющих.
Какова функция растительной клетки?
Прежде чем говорить о клеточной стенке растений, давайте сначала проясним функцию растительных клеток. Это тип эукариотической клетки, которая образует растительные ткани в тех организмах, которые являются частью царства Plantae.
Они имеют определенное сходство с клетками животных. В обоих случаях это эукариотические клетки, содержащие дифференцированное ядро, цитоплазму, мембрану и наследственную генетическую информацию. также известный как ДНК. Однако между обоими типами клеток есть очень важное различие. Растительные растения обладают способностью к фотосинтезу. Это химический процесс, при котором растения используют световую энергию для синтеза органических веществ с выделением кислорода.
Что такое клеточная стенка растений?
Когда мы говорим о клеточной стенке растений, мы имеем в виду прочный, жесткий слой, который поддерживает различные осмотические силы и рост. Его расположение находится снаружи плазматической мембраны в клетках как растений, так и грибов, бактерий, архей и водорослей. Функция стенки состоит взащите содержимого клетки, придании жесткости и определении структуры растений. Кроме того, она действует как посредник между клеткой и окружающей средой.
Какова структура клеточной стенки растений?
С точки зрения структуры клеточная стенка растений состоит из трех основных частей. Давайте обсудим их ниже:
-
Основная стена
Он обычно имеет толщину от 100 до 200 нанометров и встречается во всех растительных клетках. Это стенка, состоящая из скопления трех или четырех слоев микрофибрилл целлюлозы. Он идеально приспособлен к росту клеток благодаря микрофибриллам, которые скользят между собой, создавая продольное разделение.
-
Вторичная стена
Хотя встречается очень часто, встречается не у всех растений. Вторичная стенка представляет собой слой, прилегающий к плазматической мембране. В нем много клетчатки, лигнина и суберина. Кроме того, он не деформируется и не дает разрастаться клеткам. Как только рост клетки подошел к концу, формируется вторичная стенка. Обычно она намного толще первичной стенки древесных тканей.
-
Средний слайд
Средняя пластинка представляет собой слой, функция которого заключается в объединении первичных стенок. Его основными компонентами являются пектин и гемицеллюлоза.
Состав клеточной стенки растений
Что касается состава клеточной стенки растений, то он варьируется в зависимости от типа клетки и различных таксономических групп. Как правило,состоит из сети, состоящей из углеводов, белков и фосфолипидов. Все они встроены в желеобразную матрицу, которая, в свою очередь, состоит из других белков и углеводов.
Углеводы
Целлюлоза является основным компонентом клеточной стенки растений. Это фибриллярный полисахарид, организованный в микрофибриллы. Этой органической биомолекуле соответствует от 15% до 30% сухого веса клеточных стенок растений. Что касается микрофибрилл целлюлозы, то они связаны нефибриллярными углеводами, называемыми гемицеллюлозами.
Есть еще один очень важный компонент для клеточной стенки растений: пектин. Этот нефибриллярный полисахарид богат высокогидратированной D-галактуроновой кислотой и имеет гетерогенное разветвление. Пектиновая матрица отвечает за пористость стенки. Кроме того, она обеспечивает нагрузки, функция которых заключается в регулировании pH.
Белки
Другим компонентом клеточной стенки растений являются структурные белки. Они обычно богаты одной или двумя аминокислотами,они гликозилированы и имеют домены с повторяющимися последовательностями. Большинство этих белков имеют фибриллярную структуру, иммобилизованную за счет ковалентной связи между собой или с углеводами. Теперь мы знаем, что структурные белки накапливаются в клеточной стенке растений на разных стадиях развития, а также в ответ на различные стрессовые воздействия. Это структурные белки клеточной стенки растений:
- HRGP: Богатые гидроксипролином белки, экстенсины
- PRP: Белки, богатые пролином
- GRP: Белки, богатые глицином
- AGP: Белки, богатые арабиногалактанами
В сети белков и полисахаридов есть также различныерастворимые белки:
- Ферменты, участвующие в производстве питательных веществ, такие как глюкозидаза.
- Ферменты, связанные с метаболизмом стенки. Пример: ксилоглюканотрансферазы, пероксидазы, лакказы
- Защитные белки
- Транспортные белки
Полимеры
Есть и другие полимеры, входящие в состав клеточной стенки растений. После целлюлозы наиболее распространенным компонентом является лигнин. Это жесткий аморфный полимер, который является результатом соединения фенилпропиловых спиртов и различных кислот. Обычно он скапливается на вторичных стенках. Однако изредка они могут появляться в средней пластинке мертвых или некротизированных тканей.
Кутин и суберин - другие полимеры клеточных стенок растений. Они состоят из длинноцепочечных жирных кислот, связывание которых друг с другом создает жесткую трехмерную сеть. Оба полимера обычно накапливаются во вторичных стенках, но в исключительных случаях могут появляться и в первичных стенках.
Воск еще предстоит выделить. Они не обеспечивают жесткости,, но обеспечивают непроницаемость для воды. Кутин и суберин также обеспечивают некоторую непроницаемость, но не так сильно.
В биологии вообще клетки - это целый мир, который исследуется и сегодня. Здесь мы рассмотрели только часть растительных клеток, но многое еще предстоит узнать.