Stanični zid: vrste, karakteristike i funkcije

Stanica je osnovna jedinica života. Svaki entitet koji se smatra živim ima barem jednu stanicu u tjelesnoj strukturi, od najosnovnijeg prokariota čak i ljudsko biće, koje se čini sačinjeno od 30 milijuna milijuna stanica (84% od njih kuglica Crvena).

Svaka stanica mora biti sposobna samohraniti se, rasti, umnožavati, razlikovati, signalizirati, prepoznavati okoliš (kemotaksija) i razvijati se, odnosno njezin se genom mora razlikovati generacijama.

Uz ove funkcije, valja napomenuti da stanica u svojoj strukturi predstavlja DNK u obliku kromosomi, koji mogu biti slobodni u citoplazmi (prokarioti) ili zatvoreni nuklearnom membranom (eukarioti). Ova DNA sadrži sve podatke potrebne za sintezu proteina, koji čine 80% dehidrirane protoplazme stanica. Kroz procese transkripcije i translacije, informacije prisutne u genima transformiraju se u lanac aminokiselina, bazalnih jedinica cijelog proteinskog materijala.

Da bi se svi ti procesi odvijali, stanica mora imati unutarnju homeostatsku ravnotežu, odnosno mora ostati relativno konstantna unatoč promjenama u okolišu. Plazma membrana ograničava ovu jedinicu od ostatka medija i modulira ulaz i izlaz tvari, ali postoje i druge pomoćne strukture koje promiču zaštitu i integritet stanica. Ovdje ćemo vam reći sve o

stanične stijenke.

• Povezani članak: "Najvažniji dijelovi stanice i organele: pregled"

Što je stanični zid?

Stanični se zid može definirati kao izvanstanični matriks koji okružuje sve biljne stanice (Kingdom Plantae). Međutim, prisutan je i u većini prokariota, gljivica i drugih živih bića, koja se obično smatraju "evolucijski jednostavnima".

S druge strane, životinjske stanice nemaju staničnu stijenku i jedino im je ograničenje u odnosu na okoliš plazmatska membrana.

Unatoč činjenici da je u svim stanicama plazma membrana ta koja ograničava unutrašnjost stanice izvana, različita svojti živih bića odlučili su pokriti ove strukturne jedinice netopivom matricom makromolekula izlučena. Ovaj matriks ili izvanstanični zid ne samo da pruža strukturnu potporu stanicama i različitim tkivima, već omogućuje i održavanje stanica u okolišu, stvaranje adhezija i posebnih interakcija te diktira funkcionalnost različitih sojeva unutar istog bića živ.

Sastav staničnog zida varira između različitih svojti živih bića koja ga predstavljaju. Stoga vam zasebno govorimo o osobitostima ove formacije u bakterijama, gljivicama i biljkama.

1. Stanični zid bakterija

U bakterijama, stanica odgovara cijelom vašem tijelu. Iz tog razloga ti mikroorganizmi obično imaju posebne strukture (kao što su cilije, bičevi i fimbrije) koje ostatak višećelijskih bića nema u većini svojih tkiva. Iako smo dodali strukture koje nam omogućuju kretanje, bakterije moraju smisliti samo jedno stanično tijelo kako bi obavljale sve svoje vitalne funkcije.

Nešto se slično događa i sa zaštitom od vanjskih stresora. Iako imamo cijelo tkivo posvećeno sluznici i zaštiti (koža), bakterije trebaju druge strukture manje zahtjevni (poput staničnih stijenki), koji prekrivaju membranu i omogućuju staničnoj jedinici da zadrži svoj integritet. Osim što štiti vanjštinu, bakterijska stjenka sprječava eksploziju ili deformaciju stanice zbog turgora (oticanje zbog promjene koncentracije između medija i citoplazme).

Bakterijska stanična stijenka sastoji se od peptidoglikana (murein), koji se pak sastoji od polisaharidnih lanaca, međusobno povezanih neobičnim peptidima koji sadrže D-aminokiseline. Kemijski sastav važan je razlikovnik zidova u različitim kraljevstvima, jer gljive tvori hitin, a biljke celuloza. Međutim, premisa i funkcionalnost su slični u svih ovih svojti.

• Možda će vas zanimati: 3 vrste bakterija (karakteristike i morfologija)

2. Stanični zid gljivica

U biologiji se pojam "gljiva" ili Gljivice koristi se za označavanje svojte eukariotskih organizama koji uključuje plijesni, kvasce i živa bića koja proizvode gljive. Mogli bi izgledati poput biljaka, ali se od njih razlikuju po tome što su heterotrofi, odnosno to dobivaju organske tvari izravno iz okoliša i ne mogu fotosintetizirati.

S druge strane, razlikuju se od životinja po prisutnosti staničnog zida u njihovim stanicama, budući da se sjećamo da razgraničenje kod potonjih završava plazmatskom membranom. Između dvije vode, gljive se smatraju filogenetski bliskijima životinjama nego biljkama ili prokarionima.

Nakon što se ta točka razjasni, treba napomenuti da, kao što smo već rekli, stanična stijenka gljiva sastoji se od hitina. Ovaj spoj je vrsta ugljikohidrata koji nastaje podjedinicama β- (1,4) -N-acetilglukozamina (u basidiomycetes i ascomycetes), iako je u zigomicetama prisutan u obliku hitozana poli-β- (1,4) -N-acetilglukozamin).

Uz hitin ili hitozan, stanični zid gljivica Sadrži i glukane, polimere glukoze koji služe za povezivanje različitih hitinskih lanaca. Konačno, ova struktura također ima enzime potrebne za sintezu i uništavanje stijenke te predstavlja strukturne proteine.

3. Stanični zid biljaka

Stanični zid biljaka najpoznatiji je na općoj razini, jer se obično koristi kao glavna razlika između stanice kraljevstva Animalije i planta. Najvažnija funkcija ove žilave i otporne izvanstanične matrice je izdržati osmotski pritisak staničnog okoliša, proizvod razlike u koncentracijama između unutarnjeg i vanjskog okoliša.

Kad je izvanstanični medij hipotoničan (ima nižu koncentraciju otopljenih tvari od stanice), voda ulazi u stanicu uzrokujući njeno bubrenje ili turgor. S kemijskog gledišta, traži se ravnoteža između hipotonične vanjske otopine i hipertonične citoplazme, tj. Koje obje postaju izotonične razmjenom tekućina. Bez staničnih stijenki (koje podnose pritiske nekoliko puta veće od atmosferskih), biljne stanice bi nabrekle zbog ulaska vode a oni bi na kraju eksplodirali.

Da bi mogao podnijeti ove pritiske, stanični zid mora biti jak i krut. Uz to ima tri različita sloja:

• Primarni stanični zid: to je tanak i fleksibilan sloj koji se razvija kako biljna stanica raste.
• Sekundarna stanična stijenka: kada stanica prestane rasti i kad se primarna stanična stijenka u potpunosti formira, sekundarna stijenka počinje se sintetizirati. Ovaj se sloj ne nalazi u svim tipovima stanica unutar istog organizma.
• Srednja lamela: to je sloj pektina kalcija i magnezija koji spaja dvije stanične stijenke susjednih stanica.

U rastućem primarnom staničnom zidu najvažniji su sintetički materijali celuloza (polimer koji se sastoji od više od 10 000 monomera glukoze), hemiceluloza (uglavnom tipa ksiloglukana) i pektin. Treba napomenuti da je, neobično, celuloza najrasprostranjeniji biopolimer na Zemlji, od biljaka sadrže u svojim tkivima (u obliku molekula ugljika) 80% biomase cijelog planeta, oko 450 gigatoni.

U okoliš biljnih stanica celulozna vlakna ugrađena su u matricu koja se sastoji od proteina i druga dva već imenovana polisaharida, hemiceluloza i pektin. Iako je raspodjela ova tri polisaharida homogena u primarnom zidu, u sekundarnom zidu njih 80% odgovara celulozi, otuda i njezina krutost i čvrstoća.

Nastavi

Kao što ste mogli vidjeti, rad staničnog zida ide daleko dalje od carstva biljaka. Bakterije (osim mikoplazmi) i gljive također ga posjeduju i, iako je njihov sastav drugačiji, Obrazloženje je isto: spriječite stanicu da trpi mehanička naprezanja ili eksplodira zbog neravnoteže osmotski.

Pored ovog vitalnog posla, stanični zid biljaka (posebno sekundarni) djeluje i kao "pregrada" za izgradnju tkiva, jer je njegova tvrdoća malo podatnost i sposobnost vezivanja sa susjednim strukturama daju ovom izvanstaničnom matriksu sva svojstva potrebna za održavanje tkiva organizirano. Bez staničnog zida život biljaka, prokariota i gljivica bio bi nemoguć.