Sejtfal: típusai, jellemzői és funkciói

A sejt az élet alapvető egysége. Minden élõnek tekintett entitás testszerkezetében legalább egy sejt van, a legalapvetõbb prokariótától kezdve még az emberi lény is, aki úgy tűnik, hogy 30 millió sejtből áll (84% -uk gömböcske piros).

Minden sejtnek képesnek kell lennie önmagának táplálására, növekedésére, szaporodására, megkülönböztetésére, jelzésére, a környezet felismerésére (kemotaxis) és fejlődésére, vagyis genomjának nemzedékenként kell változnia.

Ezen funkciók mellett meg kell jegyezni, hogy a sejt szerkezetében DNS formájában jelenik meg kromoszómák, amelyek lehetnek szabadok a citoplazmában (prokarióták), vagy magmembrán zárják be őket (eukarióták). Ez a DNS tartalmazza a fehérjék szintéziséhez szükséges összes információt, amelyek a dehidratált sejt protoplazma 80% -át teszik ki. A transzkripciós és transzlációs folyamatok révén a génekben lévő információk aminosavak láncává alakulnak, amelyek az összes fehérje anyagának alapegységei.

Mindezen folyamatok lejátszódásához a sejtnek belső homeosztatikus egyensúlyban kell lennie, vagyis viszonylag állandónak kell maradnia a környezeti változások ellenére. A plazmamembrán elhatárolja ezt az egységet a közeg többi részétől, és modulálja a be- és kilépést anyagok, de vannak más kiegészítő struktúrák is, amelyek elősegítik a sejt. Itt mindent elmondunk

sejtfal.

• Kapcsolódó cikk: "A sejt és az organellumok legfontosabb részei: áttekintés"

Mi a sejtfal?

A sejtfal meghatározható extracelluláris mátrixként, amely körülveszi az összes növényi sejtet (Kingdom Plantae). Azonban a legtöbb prokariótákban, gombákban és más élőlényekben is jelen van, amelyeket általában "evolúciós szempontból egyszerűnek" tekintenek.

Másrészről, az állati sejteknek nincs sejtfala, és egyetlen körülhatárolásuk a környezet szempontjából a plazmamembrán.

Annak ellenére, hogy minden sejtben a plazma membrán határolja a sejt belsejét kívülről, különféle Az élőlények taxonjai úgy döntöttek, hogy ezeket a szerkezeti egységeket makromolekulák oldhatatlan mátrixával fedik le titokban. Ez a mátrix vagy extracelluláris fal nemcsak szerkezeti támaszt nyújt a sejteknek és a különböző szöveteknek, hanem lehetővé teszi a sejtek fenntartását is a sejt a környezetben, az adhéziók kialakulása és a speciális kölcsönhatások, és meghatározza a különböző törzsek működését ugyanazon lényen belül élő.

A sejtfal összetétele az azt bemutató élőlények különböző taxonjai között változó. Ezért külön elmeséljük ennek a képződésnek a sajátosságait a baktériumok, gombák és növények esetében.

1. Sejtfal a baktériumokban

Baktériumok esetén a sejt az egész testének megfelel. Emiatt ezek a mikroorganizmusok általában olyan különleges szerkezettel rendelkeznek (mint például csillók, flagellák és fimbriak), amelyek a többsejtű lények többi részén nincsenek a legtöbb szövetükben. Míg olyan struktúrákat vezettünk be, amelyek lehetővé teszik számunkra a mozgást, a baktériumoknak egyetlen sejt testtel kell megalkotniuk minden létfontosságú funkciójukat.

Valami hasonló történik a külső stresszorok elleni védelemmel. Bár van egy teljes szövetünk, amelyet bélésnek és védelemnek szentelünk (bőr), a baktériumoknak más struktúrákra van szükségük kevésbé igényesek (például sejtfalak), amelyek eltakarják a membránt, és lehetővé teszik a sejtegység számára, hogy megőrizze integritását. A külső védelem mellett a baktériumfal megakadályozza a sejt felrobbanását vagy deformálódását a turgor (a tápközeg és a citoplazma közötti koncentrációváltozás miatt kialakuló duzzanat) miatt.

A baktérium sejtfala peptidoglikánból (murein) áll, amely viszont poliszacharidláncokból áll, amelyeket D-aminosavakat tartalmazó szokatlan peptidek kötnek össze. A kémiai összetétel az alapvető különbség a falak között a különböző királyságokban, mivel a gombáké a kitin, a növényeké pedig a cellulóz. A feltevés és a funkcionalitás azonban hasonló ezekben a taxonokban.

• Érdekelheti: A 3 baktériumtípus (jellemzők és morfológia)

2. Sejtfal gombákban

A biológiában a "gomba" vagy Gombák eukarióta organizmusok taxonjának kijelölésére szolgál, amely magában foglalja a gombákat termelő penészeket, élesztőket és élőlényeket. Növényeknek tűnhetnek, de ettől abban különböznek, hogy heterotrófok, vagyis az szerves anyagokat közvetlenül a környezetből nyerhet, és nem képes fotoszintetizálni.

Másrészről különböznek az állatoktól a sejtfal sejtjeinek jelenléte miatt, mivel emlékezünk arra, hogy az utóbbi körülhatárolása a plazmamembránnal végződik. Két víz között a gombákat filogenetikailag közelebb tartják az állatokhoz, mint a növényekhez vagy a prokariótákhoz.

Miután ezt a pontot tisztáztuk, meg kell jegyezni, hogy mint már említettük, a gombák sejtfala kitinből áll. Ez a vegyület egyfajta szénhidrát, amelyet a β- (1,4) -N-acetil-glükózamin alegységei képeznek basidiomycetes és ascomycetes), bár a zygomycetesekben kitozán formájában van jelen poli-β- (1,4) -N-acetil-glükózamin).

A kitin vagy a kitozán mellett a gombák sejtfala Glükánokat, glükózpolimereket is tartalmaz, amelyek a különböző kitinláncok összekapcsolására szolgálnak. Végül, ez a szerkezet tartalmaz enzimeket is, amelyek a fal szintetizálásához és elpusztításához szükségesek, és bemutatja a strukturális fehérjéket.

3. Sejtfal a növényekben

A növények sejtfala a legismertebb általános szinten, mivel általában az Animalia királyság és a Plantae sejtjei közötti fő különbségként használják. Ennek a kemény és ellenálló extracelluláris mátrixnak a legfontosabb feladata, hogy ellenálljon a sejtes környezet ozmotikus nyomásának, a belső és a külső környezet közötti koncentráció-különbség szorzata.

Ha az extracelluláris közeg hipotóniás (az oldott anyag koncentrációja alacsonyabb, mint a sejtben), a víz bejut a sejtbe, ami duzzanatot vagy turgort okoz. Kémiai szempontból egyensúlyt kell keresni a hipotonikus külső oldat és a hipertóniás citoplazma között, vagyis mindkettő izotóniássá válik a folyadékcserével. Sejtfalak nélkül (amelyek ellenállnak az atmoszférikusnál többszörös nyomásnak) a növényi sejtek megduzzadnának a víz bejutása miatt és végül felrobbannak.

Ahhoz, hogy ellenálljon ezeknek a nyomásoknak, a sejtfalnak erősnek és merevnek kell lennie. Ezen felül három különböző rétege van:

• Elsődleges sejtfal: ez egy vékony és rugalmas réteg, amely a növényi sejt növekedésével fejlődik ki.
• Másodlagos sejtfal: amikor a sejt növekedése leáll, és az elsődleges sejtfal teljesen kialakul, a másodlagos fal szintetizálódni kezd. Ez a réteg nem található meg ugyanazon organizmus minden sejttípusában.
• Középső lamella: ez egy kalcium- és magnézium-pektin réteg, amely egyesíti a sejtek két sejtfalát egymás mellett.

A növekvő primer sejtfalban a legfontosabb szintézisanyagok a következők cellulóz (több mint 10 000 glükóz monomerből álló polimer), hemicellulóz (többnyire xiloglükán típusú) és pektin. Megjegyzendő, hogy a növények óta a cellulóz a Földön a legelterjedtebb biopolimer szöveteikben (szénmolekulák formájában) az egész bolygó biomasszájának 80% -át, körülbelül 450-et tartalmaznak gigatonák.

A növényi sejtek környezetében a cellulózfibrillák beágyazódnak egy mátrixba, amely fehérjékből és a másik két már megnevezett poliszacharidból, a hemicellulózból és a pektinből áll. Míg e három poliszacharid eloszlása ​​az elsődleges falban homogén, a másodlagos falban 80% -uk felel meg a cellulóznak, ezért merevsége és szilárdsága.

Önéletrajz

Mint láthattátok, a sejtfal munkája messze túlmutat a növények országán. A baktériumok (a mikoplazmák kivételével) és a gombák is rendelkeznek vele, és bár összetétele eltérő, a Az indoklás ugyanaz: megakadályozza, hogy a sejt mechanikai stresszt szenvedjen, vagy az egyensúlyhiány miatt felrobbanjon ozmotikus.

Ezen létfontosságú munka mellett a növények sejtfala (főleg a másodlagos) "válaszfalakként" is funkcionál a szövetek felépítésében, mivel keménysége, kevéssé alakíthatóság és a szomszédos szerkezetekkel való kötõdés lehetõsége biztosítja az extracelluláris mátrixnak a szövetek fenntartásához szükséges összes tulajdonságát szervezett. A sejtfal nélkül lehetetlen lenne a növények, a prokarióták és a gombák élete.