Soluseinä: tyypit, ominaisuudet ja toiminnot

Solu on elämän perusyksikkö. Jokaisella elävänä pidetyllä olennolla on ainakin yksi solu kehon rakenteessa, kaikkein perusimmasta prokaryootista jopa ihminen, joka näyttää koostuvan 30 miljoonasta solusta (84% niistä palloja punainen).

Jokaisen solun on kyettävä ravitsemaan itseään, kasvamaan, lisääntymään, erottamaan itsensä, signaloimaan, tunnistamaan ympäristö (kemotaksis) ja kehittymään, eli sen genomin on vaihdeltava sukupolvien välillä.

Näiden toimintojen lisäksi on huomattava, että solu on rakenteeltaan DNA: ta muodossa kromosomit, jotka voivat olla vapaita sytoplasmassa (prokaryootit) tai suljettu ydinkalvolla (eukaryootit). Tämä DNA sisältää kaikki tarvittavat tiedot proteiinien synteesille, jotka muodostavat 80% dehydratoidusta soluprotoplasmasta. Transkriptio- ja translaatioprosessien avulla geeneissä oleva tieto muutetaan aminohappoketjuksi, kaiken proteiinimateriaalin perusyksiköiksi.

Jotta kaikki nämä prosessit tapahtuvat, solulla on oltava sisäinen homeostaattinen tasapaino, ts. Sen on pysyttävä suhteellisen vakiona ympäristömuutoksista huolimatta. Plasmakalvo rajaa tämän yksikön muusta väliaineesta ja moduloi sen sisäänmenoa ja poistumista aineita, mutta on olemassa muita lisärakenteita, jotka edistävät aineen suojaamista ja eheyttä solu. Tässä kerromme sinulle kaiken

soluseinän.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Solun ja organellien tärkeimmät osat: yleiskatsaus"

Mikä on soluseinä?

Soluseinä voidaan määritellä solunulkoiseksi matriisiksi, joka ympäröi kaikkia kasvisoluja (Kingdom Plantae). Sitä on kuitenkin myös useimmissa prokaryooteissa, sienissä ja muissa elävissä olennoissa, joita pidetään yleensä "evoluutioltaan yksinkertaisina".

Toisaalta, eläinsoluilla ei ole soluseinää, ja niiden ainoa rajaus ympäristöön nähden on plasmakalvo.

Huolimatta siitä, että kaikissa soluissa plasmamembraani rajaa solun sisäpuolen ulkopuolelta elävien olentojen taksonit ovat päättäneet peittää nämä rakenteelliset yksiköt liukenemattomalla makromolekyylimatriisilla erittynyt. Tämä matriisi tai solunulkoinen seinä ei ainoastaan ​​tarjoa rakenteellista tukea soluille ja erilaisille kudoksille, vaan myös mahdollistaa sen ylläpitämisen solu ympäristössä, kiinnittymien muodostuminen ja erityiset vuorovaikutukset ja sanelee eri kantojen toimivuuden saman olennon sisällä elossa.

Soluseinän koostumus vaihtelee sitä esittelevien elävien olentojen eri taksonien välillä. Siksi kerromme tämän muodostumisen erityispiirteet bakteereissa, sienissä ja kasveissa erikseen.

1. Soluseinä bakteereissa

Bakteereissa solu vastaa koko kehoasi. Tästä syystä näillä mikro-organismeilla on yleensä erityisiä rakenteita (kuten siliat, flagellat ja fimbriat), joita muilla monisoluisilla olennoilla ei ole suurimmassa osassa kudoksia. Vaikka meillä on aggregaattirakenteita, jotka mahdollistavat liikkumisen, bakteerien on keksittävä yhden solurungon kanssa kaikkien elintoimintojensa suorittamiseksi.

Jotain vastaavaa tapahtuu suojauksessa ulkoisilta stressitekijöiltä. Vaikka meillä on koko kudos, joka on omistettu vuoraukselle ja suojalle (iho), bakteerit tarvitsevat muita rakenteita vähemmän vaativia (kuten soluseinät), jotka peittävät kalvon ja antavat soluyksikön säilyttää eheytensä. Ulkopuolisen suojaamisen lisäksi bakteeriseinä estää solua räjähtämästä tai epämuodostumasta turgorin (turvotuksen vuoksi väliaineen ja sytoplasman välisessä konsentraation muutoksessa) vuoksi.

Bakteerisoluseinä koostuu peptidoglykaanista (mureiini), joka puolestaan ​​koostuu polysakkaridiketjuista, jotka ovat yhteydessä toisiinsa epätavallisilla D-aminohappoja sisältävillä peptideillä. Kemiallinen koostumus on olennainen erottelija eri valtakuntien seinämien välillä, koska sienien muodostaa kitiini ja kasvien selluloosa. Lähtökohta ja toiminnallisuus ovat kuitenkin samanlaisia ​​kaikissa näissä taksoneissa.

• Saatat olla kiinnostunut: Kolme bakteerityyppiä (ominaisuudet ja morfologia)

2. Soluseinä sienissä

Biologiassa termi "sieni" tai Sienet sitä käytetään osoittamaan eukaryoottisten organismien taksoni, joka sisältää sieniä tuottavia homeita, hiivoja ja eläviä olentoja. Ne voivat näyttää kasveilta, mutta ne eroavat näistä siinä, että ne ovat heterotrofeja, toisin sanoen saada orgaanista ainetta suoraan ympäristöstä, eikä sitä voida syntetisoida.

Toisaalta ne eroavat eläimistä soluseinän läsnäolon perusteella, koska muistamme, että jälkimmäisen rajaaminen päättyy plasmakalvoon. Kahden veden välillä sieniä pidetään filogeneettisesti lähempänä eläimiä kuin kasveja tai prokaryooteja.

Kun tämä kohta on selvitetty, on huomattava, että kuten olemme jo sanoneet, sienien soluseinä koostuu kitiinistä. Tämä yhdiste on eräänlainen hiilihydraatti, jonka muodostavat β- (1,4) -N-asetyyliglukosamiinin alayksiköt basidiomykeetit ja ascomykeetit), vaikka sikomykeeteissä sitä esiintyy kitosaanina poly-P- (1,4) -N-asetyyliglukosamiini).

Kitiinin tai kitosaanin lisäksi sienien soluseinä Se sisältää myös glukaaneja, glukoosipolymeerejä, jotka palvelevat eri kitiiniketjujen yhdistämistä. Lopuksi, tässä rakenteessa on myös entsyymejä, jotka ovat välttämättömiä seinämän syntetisoimiseksi ja tuhoamiseksi, ja esittelee rakenneproteiineja.

3. Soluseinä kasveissa

Kasvien soluseinä tunnetaan parhaiten yleisellä tasolla, koska sitä käytetään yleensä pääasiallisena erona Animalia-valtakunnan solun ja Plantaen välillä. Tämän kovan ja kestävän solunulkoisen matriisin tärkein tehtävä on kestää soluympäristön osmoottista painetta, sisäisen ja ulkoisen ympäristön pitoisuuksien eron tulo.

Kun solunulkoinen väliaine on hypotoninen (siinä on pienempi liuenneiden aineiden pitoisuus kuin solussa), vesi pääsee soluun aiheuttaen sen turvotusta tai turgoria. Kemiallisesta näkökulmasta etsitään tasapainoa hypotonisen ulkoisen liuoksen ja hypertonisen sytoplasman välillä, toisin sanoen siitä, että molemmista tulee isotonisia nesteiden vaihdon kanssa. Ilman soluseiniä (jotka kestävät useita kertoja korkeammat paineet kuin ilmakehän paineet) kasvisolut turpoavat veden pääsyn vuoksi ja ne päätyisivät räjähtämään.

Näiden paineiden kestämiseksi soluseinän on oltava vahva ja jäykkä. Lisäksi sillä on kolme erilaista kerrosta:

• Ensisijainen soluseinä: se on ohut ja taipuisa kerros, joka kehittyy kasvisolun kasvaessa.
• Toissijainen soluseinä: kun solu lakkaa kasvamasta ja primaarinen soluseinä on täysin muodostunut, toissijainen seinä alkaa syntetisoitua. Tätä kerrosta ei löydy kaikista saman organismin solutyypeistä.
• Keskilamelli: se on kalsium- ja magnesiumpektiinikerros, joka yhdistää solujen kaksi soluseinää vierekkäin.

Kasvavassa primaarisoluseinässä tärkeimmät synteesimateriaalit ovat selluloosa (polymeeri, joka koostuu yli 10000 glukoosimonomeeristä), hemiselluloosa (enimmäkseen ksyloglukaanityyppiä) ja pektiini. On huomattava, että utelias, selluloosa on maapallon runsain biopolymeeri kasvien jälkeen sisältävät kudoksissaan (hiilimolekyylien muodossa) 80% koko planeetan biomassasta, noin 450 gigatonit.

Kasvisoluympäristössä selluloosafibrillit upotetaan matriisiin, joka koostuu proteiineista ja kahdesta muusta jo nimetystä polysakkaridista, hemiselluloosasta ja pektiinistä. Vaikka näiden kolmen polysakkaridin jakauma on homogeeninen pääseinässä, toissijaisessa seinässä 80% niistä vastaa selluloosaa, joten sen jäykkyys ja lujuus.

Jatkaa

Kuten olet ehkä nähnyt, soluseinän työ menee paljon kasvien valtakunnan ulkopuolelle. Bakteereilla (paitsi mykoplasmat) ja sienillä on myös se, ja vaikka niiden koostumus on erilainen, Perustelut ovat samat: estä solua kärsimästä mekaanista rasitusta tai räjähtämästä epätasapainon vuoksi osmoottinen.

Tämän elintärkeän työn lisäksi kasvien (erityisesti toissijaisen) soluseinä toimii myös "väliseinä" kudosten rakentamisessa, koska sen kovuus, vähän muovattavuus ja sitoutumismahdollisuus vierekkäisten rakenteiden kanssa antavat tälle solunulkoiselle matriisille kaikki tarvittavat ominaisuudet kudosten ylläpitämiseksi järjestetty. Ilman soluseinää kasvien, prokaryoottien ja sienien elämä olisi mahdotonta.