Cellevæg: typer, egenskaber og funktioner

Cellen er livets grundlæggende enhed. Hver enhed, der betragtes som levende, har mindst en celle i sin kropsstruktur, fra den mest basale prokaryote selv mennesket, der synes at bestå af 30 millioner millioner celler (84% af dem kugler rød).

Hver celle skal være i stand til at fodre sig selv, vokse, formere sig, differentiere sig selv, signalisere, genkende miljøet (kemotaxis) og udvikle sig, det vil sige, dets genom skal variere gennem generationer.

Ud over disse funktioner skal det bemærkes, at cellen præsenterer i sin struktur DNA i form af kromosomer, som kan være frie i cytoplasmaet (prokaryoter) eller omsluttet af en kernemembran (eukaryoter). Dette DNA indeholder alle de oplysninger, der er nødvendige for syntesen af ​​proteiner, der udgør 80% af dehydreret celleprotoplasma. Gennem transkriptions- og translationsprocesser transformeres informationen til stede i gener til en kæde af aminosyrer, de basale enheder af alt proteinmateriale.

For at alle disse processer skal finde sted, skal cellen have en intern homeostatisk balance, dvs. den skal forblive relativt konstant på trods af miljøændringer. Plasmamembranen afgrænser denne enhed fra resten af ​​mediet og modulerer ind- og udgang af stoffer, men der er andre tilbehørsstrukturer, der fremmer beskyttelsen og integriteten af celle. Her fortæller vi alt om

cellevæg.

• Relateret artikel: "De vigtigste dele af cellen og organellerne: et overblik"

Hvad er cellevæggen?

Cellevæggen kan defineres som en ekstracellulær matrix, der omgiver alle planteceller (Kingdom Plantae). Imidlertid er det også til stede i de fleste prokaryoter, svampe og andre levende væsener, som normalt betragtes som "evolutionært enkle".

På den anden side, dyreceller har ikke en cellevæg, og deres eneste afgrænsning med hensyn til miljøet er plasmamembranen.

På trods af at det i alle celler er plasmamembranen, der afgrænser det indre af cellen udefra, forskellige taxa af levende væsener har valgt at dække disse strukturelle enheder med en uopløselig matrix af makromolekyler udskilles. Denne matrix eller ekstracellulære væg giver ikke kun strukturel støtte til celler og forskellige væv, men tillader også vedligeholdelse af cellen i miljøet, dannelsen af ​​adhæsioner og specielle interaktioner og dikterer funktionaliteten af ​​forskellige stammer inden for det samme væsen i live.

Sammensætningen af ​​cellevæggen varierer mellem de forskellige taxaer af levende væsener, der præsenterer den. Derfor fortæller vi dig de særlige egenskaber ved denne dannelse i bakterier, svampe og planter separat.

1. Cellevæg i bakterier

I bakterier svarer cellen til hele din krop. Af denne grund har disse mikroorganismer normalt specielle strukturer (som cilia, flagella og fimbriae), som resten af ​​flercellede væsener ikke har i de fleste af deres væv. Mens vi har tilføjet strukturer, der giver os mulighed for at bevæge sig, skal bakterier trække sig sammen med en enkelt cellekrop for at udføre alle deres vitale funktioner.

Noget lignende sker med beskyttelse mod eksterne stressfaktorer. Selvom vi har et helt væv dedikeret til foring og beskyttelse (hud), har bakterier brug for andre strukturer mindre krævende (såsom cellevægge), der dækker membranen og tillader celleenheden at opretholde sin integritet. Ud over at beskytte det udvendige forhindrer bakterievæggen, at cellen eksploderer eller deformeres på grund af turgor (hævelse på grund af ændringer i koncentration mellem mediet og cytoplasmaet).

Bakteriecellevæggen er sammensat af peptidoglycan (murein), som igen består af polysaccharidkæder, forbundet med usædvanlige peptider indeholdende D-aminosyrer. Den kemiske sammensætning er den væsentligste differentierer mellem væggene i de forskellige kongeriger, da svampe dannes af kitin og planter fra cellulose. Forudsætningen og funktionaliteten er dog ens i alle disse taxaer.

• Du kan være interesseret i: De 3 typer bakterier (egenskaber og morfologi)

2. Cellevæg i svampe

I biologi betyder udtrykket "svamp" eller Svampe det bruges til at betegne en taxon af eukaryote organismer, der inkluderer forme, gær og levende væsener, der producerer svampe. De kunne se ud som planter, men de adskiller sig fra disse, da de er heterotrofer, det vil sige det få organisk materiale direkte fra miljøet og kan ikke fotosyntetisere.

På den anden side adskiller de sig fra dyr ved tilstedeværelsen af ​​cellevæggen i deres celler, da vi husker, at afgrænsningen i sidstnævnte ender med plasmamembranen. Mellem to farvande betragtes svampe som mere fylogenetisk tæt på dyr end planter eller prokaryoter.

Når dette punkt er blevet afklaret, skal det bemærkes, at som vi allerede har sagt, svampens cellevæg består af kitin. Denne forbindelse er en type kulhydrat, der dannes af underenheder af β- (1,4) -N-acetylglucosamin (i basidiomycetes og ascomycetes), selvom det i zygomycetes er til stede i form af chitosan poly-β- (1,4) -N-acetylglucosamin).

Ud over chitin eller chitosan, svampens cellevæg Den indeholder også glucaner, glukosepolymerer, der tjener til at forbinde de forskellige chitinkæder. Endelig har denne struktur også enzymer, der er nødvendige for at syntetisere og ødelægge væg og præsenterer strukturelle proteiner.

3. Cellevæg i planter

Cellevæggen af ​​planter er den mest kendte på et generelt niveau, da den normalt bruges som den vigtigste forskel mellem cellen i Animalia-rige og Plantae. Den vigtigste funktion af denne hårde og resistente ekstracellulære matrix er at modstå det osmotiske tryk i det cellulære miljø, produkt af forskellen i koncentrationer mellem det indre og det eksterne miljø.

Når det ekstracellulære medium er hypotont (det har en lavere koncentration af opløste stoffer end cellen), kommer vand ind i cellen og forårsager dens hævelse eller turgor. Fra et kemisk synspunkt søges en balance mellem den hypotoniske eksterne opløsning og det hypertoniske cytoplasma, det vil sige, at begge bliver isotoniske med udvekslingen af ​​væsker. Uden cellevægge (som modstår tryk flere gange højere end atmosfærisk), ville planteceller svulme op på grund af vandindtrængen og de ville ende med at eksplodere.

For at modstå disse tryk skal cellevæggen være stærk og stiv. Derudover har den tre forskellige lag:

• Primær cellevæg: det er et tyndt og fleksibelt lag, der udvikler sig, når plantecellen vokser.
• Sekundær cellevæg: når cellen holder op med at vokse, og den primære cellevæg er fuldt dannet, begynder den sekundære væg at blive syntetiseret. Dette lag findes ikke i alle celletyper inden for den samme organisme.
• Mellemlamel: det er et lag af calcium- og magnesiumpektiner, der forbinder to cellevægge af celler ved siden af ​​hinanden.

I den voksende primære cellevæg er de vigtigste syntesematerialer cellulose (en polymer bestående af mere end 10.000 glucosemonomerer), hemicellulose (for det meste af xyloglucan-typen) og pektin. Det skal bemærkes, at cellulose, underligt nok, er den mest rigelige biopolymer på jorden siden planter indeholder i deres væv (i form af kulmolekyler) 80% af biomassen på hele planeten, ca. 450 gigaton.

I plantecellemiljøet er cellulosefibriller indlejret i en matrix, der består af proteiner og de to andre allerede kaldte polysaccharider, hemicellulose og pectin. Mens fordelingen af ​​disse tre polysaccharider er homogen i den primære væg, svarer 80% af dem i den sekundære væg til cellulose, deraf dens stivhed og styrke.

Genoptag

Som du måske har set, går cellevæggens arbejde langt ud over planteriget. Bakterier (undtagen mycoplasmas) og svampe har det også, og selvom deres sammensætning er forskellig, er det Begrundelsen er den samme: forhindrer cellen i at lide mekanisk stress eller eksplodere på grund af ubalancer osmotisk.

Ud over dette vitale arbejde fungerer cellevæggen i planter (især den sekundære) også som "skillevægge" til konstruktion af væv, da dens hårdhed er lille formbarhed og potentiale for binding med tilstødende strukturer giver denne ekstracellulære matrix alle de egenskaber, der er nødvendige for at opretholde væv organiseret. Uden cellevæggen ville livet, planter, prokaryoter og svampe være umuligt.