세포벽: 유형, 특성 및 기능

세포는 생명의 기본 단위입니다. 살아있는 것으로 간주되는 모든 개체는 가장 기초적인 원핵생물로부터 신체 구조에 적어도 하나의 세포를 가지고 있습니다. 3천만 개의 세포(그 중 84%는 소구체)로 구성된 것처럼 보이는 인간조차도 빨간).

모든 세포는 스스로 영양을 공급하고, 성장하고, 증식하고, 분화하고, 신호를 보내고, 환경(화학주성)을 인식하고, 진화할 수 있어야 합니다. 즉, 게놈은 세대에 따라 달라야 합니다.

이러한 기능 외에도 세포는 구조에서 DNA 형태로 존재한다는 점에 유의해야 합니다. 세포질(원핵생물)에 없거나 핵막으로 둘러싸인 염색체 (진핵생물). 이 DNA에는 탈수된 세포 원형질의 80%를 구성하는 단백질 합성에 필요한 모든 정보가 들어 있습니다. 전사 및 번역 과정을 통해 유전자에 존재하는 정보는 모든 단백질 물질의 기본 단위인 아미노산 사슬로 변형됩니다.

이러한 모든 과정이 일어나기 위해서는 세포가 내부 항상성 균형을 가져야 합니다. 즉, 환경 변화에도 불구하고 상대적으로 일정하게 유지되어야 합니다. 원형질막은 이 단위를 매체의 나머지 부분과 구분하고 물질의 진입 및 퇴출을 조절합니다. 물질의 보호와 무결성을 촉진하는 다른 부속 구조가 있습니다. 세포. 여기에서 우리는 당신에게 모든 것을 알려줍니다 세포벽.

• 관련 기사: "가장 중요한 세포 부분과 소기관: 개요"

세포벽이란?

세포벽은 모든 식물 세포(Kingdom Plantae)를 둘러싸고 있는 세포외 기질로 정의할 수 있습니다. 그러나 그것은 또한 일반적으로 "진화적으로 단순한" 것으로 간주되는 대부분의 원핵생물, 균류 및 기타 생물에도 존재합니다.

한편, 동물 세포는 세포벽이 없고 환경에 대한 유일한 경계는 원형질막입니다..

모든 세포에서 세포의 내부를 외부와 구분하는 것이 원형질막이라는 사실에도 불구하고, 생물의 분류군은 이러한 구조 단위를 불용성 고분자 매트릭스로 덮도록 선택했습니다. 분비. 이 기질 또는 세포외벽은 세포와 다른 조직에 구조적 지지를 제공할 뿐만 아니라 환경의 세포, 유착 및 특수 상호 작용의 형성 및 동일한 존재 내의 다양한 균주의 기능을 지시합니다. 살아 있는.

세포벽의 구성은 그것을 나타내는 생물의 다른 분류군에 따라 다릅니다.. 따라서 우리는 박테리아, 곰팡이 및 식물에서이 형성의 특성을 별도로 알려줍니다.

1. 박테리아의 세포벽

박테리아에서 세포는 몸 전체에 해당합니다.. 이러한 이유로 이러한 미생물은 일반적으로 나머지 다세포 생물이 대부분의 조직에 없는 특수한 구조(섬모, 편모 및 선모체와 같은)를 가지고 있습니다. 우리는 움직일 수 있는 집합 구조를 가지고 있지만 박테리아는 모든 중요한 기능을 수행하기 위해 단일 세포체로 노력해야 합니다.

외부 스트레스 요인에 대한 보호에서도 비슷한 일이 발생합니다. 우리는 안감 및 보호(피부)에 전념하는 전체 조직을 가지고 있지만 박테리아는 다른 구조를 필요로 합니다. 멤브레인을 덮고 세포 단위가 무결성을 유지할 수 있도록 하는 덜 요구되는(예: 세포벽). 외부를 보호하는 것 외에도 박테리아 벽은 팽창(배지와 세포질 사이의 농도 변화로 인한 팽창)으로 인해 세포가 폭발하거나 변형되는 것을 방지합니다.

박테리아 세포벽 펩티도글리칸(무레인)으로 구성되며, 이는 차례로 다당류 사슬로 구성되며, D-아미노산을 포함하는 특이한 펩티드로 상호 연결됩니다.. 균류는 키틴에 의해 형성되고 식물은 셀룰로오스에 의해 형성되기 때문에 화학적 조성은 서로 다른 왕국의 벽을 구분하는 필수 요소입니다. 그러나 이러한 모든 분류군에서 전제와 기능은 유사합니다.

• 관심이 있을 수 있습니다. 3가지 종류의 세균(특성 및 형태)

2. 곰팡이의 세포벽

생물학에서 "곰팡이"라는 용어는 진균류 곰팡이, 효모 및 버섯을 생산하는 생물을 포함하는 진핵 생물의 분류군을 지정하는 데 사용됩니다. 그들은 식물처럼 보일 수 있지만 종속 영양이라는 점에서 다릅니다. 환경에서 직접 유기물을 얻고 광합성을 할 수 없음.

다른 한편, 그들은 세포에 세포벽이 있다는 점에서 동물과 다릅니다. 왜냐하면 후자의 경계가 원형질막으로 끝난다는 것을 기억하기 때문입니다. 두 물 사이에서 균류는 계통발생학적으로 식물이나 원핵생물보다 동물에 더 가까운 것으로 간주됩니다.

이 점이 명확해지면 우리가 이미 말했듯이, 곰팡이의 세포벽은 키틴으로 구성. 이 화합물은 β-(1,4)-N-아세틸글루코사민의 소단위체에 의해 형성되는 탄수화물의 한 유형입니다. 담자균류 및 자낭균류), 접합균류에는 키토산 형태로 존재하지만 폴리-β-(1,4)-N-아세틸글루코사민).

키틴이나 키토산 외에도 곰팡이의 세포벽 그것은 또한 다른 키틴 사슬을 연결하는 역할을 하는 포도당 중합체인 글루칸을 함유하고 있습니다.. 마지막으로, 이 구조는 또한 벽을 합성하고 파괴하는 데 필요한 효소를 가지고 있으며 구조적 단백질을 제시합니다.

3. 식물의 세포벽

식물의 세포벽은 일반적으로 Animalia 왕국의 세포와 Plantae의 주요 구분으로 사용되기 때문에 일반적인 수준에서 가장 잘 알려져 있습니다. 이 견고하고 내성이 있는 세포외 기질의 가장 중요한 기능은 세포 환경의 삼투압을 견디는 것입니다., 내부 및 외부 환경 간의 농도 차이의 곱.

세포외 배지가 저장성(세포보다 용질 농도가 낮음)인 경우, 물이 세포로 들어가 팽창 또는 팽창을 유발합니다. 화학적 관점에서, 저장성 외부 용액과 고장성 세포질 사이의 균형, 즉 둘 다 유체 교환으로 등장성이 되는 균형이 추구됩니다. 대기보다 몇 배 높은 압력을 견디는 세포벽이 없으면 식물 세포는 물의 유입으로 인해 부풀어 오를 것입니다. 그리고 그들은 결국 폭발할 것입니다.

이러한 압력을 견디기 위해서는 세포벽이 강하고 단단해야 합니다. 또한 세 가지 다른 레이어가 있습니다.

• 1차 세포벽: 식물 세포가 자라면서 발달하는 얇고 유연한 층입니다.
• 2차 세포벽: 세포가 성장을 멈추고 1차 세포벽이 완전히 형성되면 2차 세포벽이 합성되기 시작합니다. 이 층은 동일한 유기체 내의 모든 세포 유형에서 발견되지 않습니다.
• 중간 판: 서로 인접한 세포의 두 세포벽을 연결하는 칼슘 및 마그네슘 펙틴 층입니다.

성장하는 1차 세포벽에서 가장 중요한 합성 물질은 셀룰로오스(10,000개 이상의 포도당 단량체로 구성된 중합체), 헤미셀룰로오스(대부분 자일로글루칸 유형) 및 펙틴. 흥미롭게도 셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부한 생체 고분자라는 점에 주목해야 합니다. 조직에 (탄소 분자 형태로) 지구 전체 바이오매스의 80%, 약 450 기가톤.

식물 세포 환경에서 셀룰로스 피브릴은 단백질과 이미 명명된 헤미셀룰로스 및 펙틴으로 구성된 다른 두 다당류로 구성된 매트릭스에 내장되어 있습니다. 이 세 가지 다당류의 분포는 1차 벽에서 균질한 반면, 2차 벽에서는 그 중 80%가 셀룰로오스에 해당하므로 강성과 강도가 있습니다.

이력서

이미 보셨겠지만 세포벽의 작용은 식물의 왕국을 훨씬 뛰어넘습니다. 박테리아(마이코플라스마 제외)와 균류도 가지고 있으며 구성은 다르지만 이론적 근거는 동일합니다. 세포가 기계적 스트레스를 받거나 불균형으로 인해 폭발하는 것을 방지합니다. 삼투성.

이 중요한 작업 외에도 식물의 세포벽(특히 2차 세포벽)은 경도가 거의 없기 때문에 조직 구성을 위한 "분할" 역할도 합니다. 가단성과 인접 구조와의 결합 가능성은 이 세포외 기질에 조직을 유지하는 데 필요한 모든 특성을 부여합니다. 조직. 세포벽이 없으면 식물, 원핵생물, 균류의 생명은 불가능합니다.