უჯრედის კედელი: ტიპები, მახასიათებლები და ფუნქციები

უჯრედი სიცოცხლის ძირითადი ერთეულია. ყველა პირს, რომელსაც ცოცხლად თვლიან, სხეულის სტრუქტურაში მინიმუმ ერთი უჯრედი აქვს, ყველაზე ბაზალური პროკარიოტიდან თუნდაც ადამიანი, რომელიც, როგორც ჩანს, 30 მილიონი მილიონი უჯრედისგან შედგება (მათი 84% გლობულაა) წითელი)

ყველა უჯრედს უნდა შეეძლოს თვითგანვითარება, ზრდა, გამრავლება, დიფერენცირება, სიგნალიზაცია, გარემოს ცნობა (ქიმიოტაქსია) და განვითარება, ანუ მისი გენომი იცვლება თაობებში.

ამ ფუნქციების გარდა, უნდა აღინიშნოს, რომ უჯრედი თავის სტრუქტურაში წარმოადგენს დნმ-ს სახით ქრომოსომები, რომლებიც შეიძლება თავისუფალი იყოს ციტოპლაზმაში (პროკარიოტები) ან დახურული იყოს ბირთვული მემბრანით (ეუკარიოტები). ეს დნმ შეიცავს ყველა ინფორმაციას, რომელიც აუცილებელია ცილების სინთეზისთვის, რომლებიც დეჰიდრატირებული უჯრედის პროტოპლაზმის 80% -ს შეადგენს. ტრანსკრიფციისა და თარგმნის პროცესების საშუალებით, გენებში არსებული ინფორმაცია გარდაიქმნება ამინომჟავების ჯაჭვად, ყველა ცილოვანი მასალის ბაზალურ ერთეულებად.

იმისათვის, რომ ყველა ეს პროცესი მოხდეს, უჯრედს უნდა ჰქონდეს შიდა ჰომეოსტატიკური ბალანსი, ანუ, ის უნდა დარჩეს შედარებით მუდმივი, მიუხედავად გარემო ცვლილებებისა. პლაზმური მემბრანა განსაზღვრავს ამ ერთეულს დანარჩენი საშუალოდან და ახდენს შესვლისა და გამოსვლის მოდულირებას ნივთიერებები, მაგრამ არსებობს სხვა დამხმარე სტრუქტურები, რომლებიც ხელს უწყობენ დაცვას და მთლიანობას საკანი აქ ჩვენ ყველაფერს გეუბნებით

უჯრედის კედელი.

• დაკავშირებული სტატია: "უჯრედისა და ორგანელების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილები: მიმოხილვა"

რა არის უჯრედის კედელი?

უჯრედის კედელი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც უჯრედუჯრედული მატრიცა, რომელიც გარს აკრავს მცენარის ყველა უჯრედს (Kingdom Plantae). ამასთან, ის ასევე გვხვდება უმეტეს პროკარიოტებში, სოკოებსა და სხვა ცოცხალ არსებებში, რომლებიც ჩვეულებრივ ითვლება "ევოლუციურად მარტივად".

Მეორეს მხრივ, ცხოველურ უჯრედებს არ აქვთ უჯრედის კედელი და მათი ერთადერთი დელიმიტაცია გარემოსთან მიმართებაში არის პლაზმური მემბრანა.

მიუხედავად იმისა, რომ ყველა უჯრედში ეს არის პლაზმური მემბრანა, რომელიც განსაზღვრავს უჯრედის ინტერიერს გარედან, სხვადასხვა ცოცხალ არსებთა ტაქსონებმა აირჩიეს ამ სტრუქტურული ერთეულების დაფარვა მაკრომოლეკულების უხსნადი მატრიქსით საიდუმლო. ეს მატრიქსი ან ექსტრაუჯრედული კედელი არა მხოლოდ უზრუნველყოფს უჯრედებისა და სხვადასხვა ქსოვილების სტრუქტურულ მხარდაჭერას, არამედ საშუალებას იძლევა შენარჩუნდეს გარემოში არსებული უჯრედები, ადჰეზიების წარმოქმნა და სპეციალური ურთიერთქმედება და კარნახობს სხვადასხვა შტამების ფუნქციონირებას იმავე არსებაში ცოცხალი

უჯრედის კედლის შემადგენლობა იცვლება ცოცხალი არსების სხვადასხვა ტაქსონებს შორის, რომლებიც მას წარმოადგენენ. აქედან გამომდინარე, ჩვენ გეუბნებით ამ ფორმირების თავისებურებებს ბაქტერიებში, სოკოებსა და მცენარეებში ცალკე.

1. უჯრედის კედელი ბაქტერიებში

ბაქტერიებში, უჯრედი შეესაბამება მთელ თქვენს სხეულს. ამ მიზეზით, ამ მიკროორგანიზმებს, როგორც წესი, აქვთ სპეციალური სტრუქტურები (მაგალითად, cilia, flagella და fimbriae), რომლებიც დანარჩენ უჯრედოვან არსებებს არ აქვთ უმეტეს ქსოვილებში. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ დავამატეთ სტრუქტურები, რომლებიც გადაადგილების საშუალებას გვაძლევს, ბაქტერიები უნდა შეეწყობოდნენ ერთ უჯრედულ სხეულს, რათა შეასრულონ ყველა მათი სასიცოცხლო ფუნქცია.

მსგავსი რამ ხდება გარე სტრესორებისგან დაცვისას. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ გვაქვს მთელი ქსოვილი, რომელიც ეძღვნება უგულებელყოფას და დაცვას (კანი), ბაქტერიებს სხვა სტრუქტურები სჭირდებათ ნაკლებად მომთხოვნი (მაგალითად, უჯრედის კედლები), რომლებიც ფარავს მემბრანს და საშუალებას აძლევს უჯრედულ ერთეულს შეინარჩუნოს მისი მთლიანობა. ექსტერიერის დაცვის გარდა, ბაქტერიული კედელი ხელს უშლის უჯრედის აფეთქებას ან დეფორმაციას ტურგორის გამო (შეშუპება საშუალო და ციტოპლაზმას შორის კონცენტრაციის ცვლილების გამო).

ბაქტერიული უჯრედის კედელი შედგება პეპტიდოგლიკანისგან (მურეინი), რომელიც, თავის მხრივ, შედგება პოლისაქარიდული ჯაჭვებისგან, რომლებიც ურთიერთდაკავშირებულია უჩვეულო პეპტიდებით, რომლებიც შეიცავს D- ამინომჟავებს. ქიმიური შემადგენლობა არსებითი განმასხვავებელია სხვადასხვა სამეფოში კედლებს შორის, ვინაიდან სოკოების წარმოქმნა ხდება ქიტინით, ხოლო მცენარეების ცელულოზით. ამასთან, შენობა და ფუნქციონალობა მსგავსია ყველა ამ ტაქსონში.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: 3 ტიპის ბაქტერია (მახასიათებლები და მორფოლოგია)

2. უჯრედის კედელი სოკოებში

ბიოლოგიაში ტერმინი "სოკო" ან სოკოები იგი გამოიყენება ეუკარიოტული ორგანიზმების ტაქსონის დასახასიათებლად, რომელიც მოიცავს ფორმებს, საფუარებსა და ცოცხალ არსებებს, რომლებიც სოკოს წარმოქმნიან. ისინი შეიძლება მცენარეებად გამოიყურებოდნენ, მაგრამ მათგან განსხვავდებიან იმით, რომ ისინი ჰეტეროტროფები არიან, ანუ ის მიიღონ ორგანული ნივთიერებები უშუალოდ გარემოდან და არ შეუძლიათ ფოტოსინთეზირება.

მეორე მხრივ, ისინი ცხოველებისგან განსხვავდებიან უჯრედებში უჯრედის კედლის არსებობით, რადგან გვახსოვს, რომ ამ უკანასკნელებში დელიმიტაცია მთავრდება პლაზმური მემბრანით. ორ წყალს შორის სოკოები უფრო ფილოგენეტიკურად მიიჩნევა ცხოველებთან ახლოს, ვიდრე მცენარეებთან ან პროკარიოტებთან.

ამ საკითხის გარკვევისთანავე უნდა აღინიშნოს, რომ, როგორც უკვე ვთქვით, სოკოების უჯრედული კედელი შედგება ქიტინისგან. ეს ნაერთი არის ნახშირწყლების ტიპი, რომელიც იქმნება თავის მხრივ β- (1,4) -N- აცეტილგლუკოზამინის ქვედანაყოფებით ( ბაზიდიომიცეტები და ასკომიცეტები), თუმცა ზიგომიცეტებში ის არის ქიტოზანის სახით პოლი-β- (1,4) -N- აცეტილგლუკოზამინი).

ქიტინის ან ქიტოზანის გარდა, სოკოების უჯრედული კედელი იგი ასევე შეიცავს გლუკანებს, გლუკოზის პოლიმერებს, რომლებიც ემსახურებიან სხვადასხვა ქიტინის ჯაჭვების შეერთებას. დაბოლოს, ამ სტრუქტურას ასევე აქვს ფერმენტები, რომლებიც აუცილებელია კედლის სინთეზისა და განადგურებისათვის და წარმოადგენს სტრუქტურულ ცილებს.

3. უჯრედის კედელი მცენარეებში

მცენარეთა უჯრედის კედელი ყველაზე უკეთ ცნობილია ზოგად დონეზე, რადგან იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც ძირითადი განსხვავება Animalia სამეფოს უჯრედსა და Plantae- ს შორის. ამ მკაცრი და რეზისტენტული გარეუჯრედული მატრიცის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა უჯრედული გარემოს ოსმოსური წნევის გაუძლოშიდა და გარე გარემოში კონცენტრაციის სხვაობის პროდუქტი.

როდესაც გარეუჯრედული საშუალება ჰიპოტონიურია (მას აქვს უფრო დაბალი კონცენტრაცია ხსნარში, ვიდრე უჯრედი), წყალი შედის უჯრედში, რაც იწვევს მის შეშუპებას ან ტურგორს. ქიმიური თვალსაზრისით, იძებნება ბალანსი ჰიპოტონურ გარე ხსნარსა და ჰიპერტონიულ ციტოპლაზმას შორის, ანუ ის, რომ ორივე ხდება იზოტონური სითხეების გაცვლასთან ერთად. უჯრედის კედლების გარეშე (რომლებიც ატმოსფერულზე რამდენჯერმე მეტ ზეწოლას უძლებენ), მცენარეული უჯრედები წყლის შეღწევის გამო და ისინი ფეთქდებოდნენ.

ამ წნეხებს რომ გაუძლოს, უჯრედის კედელი უნდა იყოს ძლიერი და ხისტი. გარდა ამისა, მას აქვს სამი განსხვავებული ფენა:

• პირველადი უჯრედის კედელი: ეს არის თხელი და მოქნილი ფენა, რომელიც ვითარდება მცენარის უჯრედის ზრდასთან ერთად.
• მეორადი უჯრედის კედელი: როდესაც უჯრედი შეწყვეტს ზრდას და პირველადი უჯრედის კედელი სრულად ჩამოყალიბდა, მეორადი კედლის სინთეზირება იწყება. ეს ფენა არ გვხვდება ყველა ორგანიზმის უჯრედების ყველა ტიპში.
• შუა ლამელა: ეს არის კალციუმის და მაგნიუმის პექტინების ფენა, რომელიც უერთდება მომიჯნავე უჯრედების ორ უჯრედულ კედელს.

პირველადი უჯრედის კედელში იზრდება სინთეზის ყველაზე მნიშვნელოვანი მასალები ცელულოზა (პოლიმერი, რომელიც შედგება 10 000-ზე მეტი გლუკოზის მონომერისგან), ჰემიცელულოზა (ძირითადად ქსილოგლუკანის ტიპის) და პექტინი. უნდა აღინიშნოს, რომ, ცნობისმოყვარეობით, ცელულოზა ყველაზე მეტად ბიოპოლიმერია დედამიწაზე, მცენარეების შემდეგ შეიცავს მათ ქსოვილებში (ნახშირბადის მოლეკულების სახით) მთელი პლანეტის ბიომასის 80%, დაახლოებით 450 გიგატონები.

მცენარეთა უჯრედის გარემოში ცელულოზის ფიბრილები ჩანერგილია მატრიქსში, რომელიც შედგება ცილებისა და უკვე დასახელებული დანარჩენი ორი პოლისაქარიდებისგან, ჰემიცელულოზა და პექტინი. მიუხედავად იმისა, რომ ამ სამი პოლისაქარიდის განაწილება ერთგვაროვანია პირველ კედელში, მეორეულ კედელში მათი 80% შეესაბამება ცელულოზას, შესაბამისად, მისი სიმტკიცე და სიმტკიცე.

Გაგრძელება

როგორც უკვე ნახეთ, უჯრედის კედლის მუშაობა ბევრად სცილდება მცენარეების სამეფოს. ბაქტერიები (გარდა მიკოპლაზმებისა) და სოკოები მას ასევე გააჩნიათ და, მიუხედავად იმისა, რომ მათი შემადგენლობა განსხვავებულია, დასაბუთება იგივეა: არ დაუშვას უჯრედში მექანიკური სტრესი ან არ იფეთქოს დისბალანსის გამო ოსმოსური.

ამ სასიცოცხლო სამუშაოს გარდა, უჯრედის კედელი მცენარეებში (განსაკუთრებით მეორეხარისხოვანი) ასევე მოქმედებს "დანაყოფებად" ქსოვილების მშენებლობისთვის, რადგან მისი სიმტკიცე მცირეა მოქნილობა და მიმდებარე სტრუქტურებთან შეერთების პოტენციალი აძლევს ამ უჯრედუჯრედულ მატრიქსს ქსოვილების შესანარჩუნებლად საჭირო ყველა თვისებას ორგანიზებული. უჯრედის კედლის გარეშე შეუძლებელი იქნება მცენარეების, პროკარიოტებისა და სოკოების სიცოცხლე.