Ląstelės sienelė: tipai, savybės ir funkcijos

Ląstelė yra pagrindinis gyvenimo vienetas. Kiekvienos esybės, kuri laikoma gyva, kūno struktūroje yra bent viena ląstelė, pradedant nuo pagrindinio prokarioto net žmogus, kurį, atrodo, sudaro 30 milijonų ląstelių (84% jų yra rutuliai) raudona).

Kiekviena ląstelė turi būti pajėgi pati maitintis, augti, daugintis, diferencijuotis, signalizuoti, atpažinti aplinką (chemotaksija) ir vystytis, tai yra, jos genomas turi skirtis kartų kartose.

Be šių funkcijų, reikia pažymėti, kad ląstelė savo struktūroje pateikia DNR pavidalu chromosomos, kurios gali būti laisvos citoplazmoje (prokariotuose) arba uždarytos branduolio membrana (eukariotai). Šioje DNR yra visa informacija, reikalinga baltymų, kurie sudaro 80% dehidratuotos ląstelės protoplazmos, sintezei. Vykstant transkripcijos ir transliacijos procesams, genuose esanti informacija transformuojama į aminorūgščių grandinę, visos baltyminės medžiagos bazinius vienetus.

Kad visi šie procesai vyktų, ląstelė turi turėti vidinę homeostatinę pusiausvyrą, tai yra, nepaisant aplinkos pokyčių, ji turi išlikti santykinai pastovi. Plazmos membrana atriboja šį vienetą nuo likusios terpės ir moduliuoja įėjimą ir išėjimą medžiagos, tačiau yra ir kitų pagalbinių struktūrų, skatinančių cheminės medžiagos apsaugą ir vientisumą ląstelė. Čia mes jums viską pasakojame

ląstelių sienelės.

• Susijęs straipsnis: „Svarbiausios ląstelės ir organelių dalys: apžvalga“

Kas yra ląstelės sienelė?

Ląstelės sienelę galima apibrėžti kaip tarpląstelinę matricą, kuri supa visas augalų ląsteles (Kingdom Plantae). Tačiau jo taip pat yra daugumoje prokariotų, grybų ir kitų gyvų būtybių, kurios paprastai laikomos „evoliuciškai paprastomis“.

Iš kitos pusės, gyvūnų ląstelės neturi ląstelės sienelės ir jų vienintelis atribojimas aplinkos atžvilgiu yra plazmos membrana.

Nepaisant to, kad visose ląstelėse būtent plazmos membrana riboja ląstelės vidų iš išorės, įvairios gyvų būtybių taksonai pasirinko padengti šiuos struktūrinius vienetus netirpia makromolekulių matrica slaptas. Ši matrica arba tarpląstelinė sienelė ne tik suteikia struktūrinę atramą ląstelėms ir skirtingiems audiniams, bet ir leidžia išlaikyti ląstelė aplinkoje, sąaugų susidarymas ir ypatinga sąveika bei diktuoja įvairių padermių funkcionalumą toje pačioje būtyje gyvas.

Ląstelės sienelės sudėtis skiriasi tarp skirtingų gyvų būtybių taksonų, kurie ją pateikia. Todėl mes atskirai pasakojame apie šio formavimosi ypatumus bakterijose, grybuose ir augaluose.

1. Ląstelių sienelė bakterijose

Bakterijose ląstelė atitinka visą jūsų kūną. Dėl šios priežasties šie mikroorganizmai paprastai turi specialias struktūras (pvz., Blakstienas, vėliavėles ir fimbrijas), kurių likusių daugialąsčių būtybių daugumoje audinių nėra. Nors mes pridėjome struktūras, leidžiančias mums judėti, bakterijos turi sumanyti vieną ląstelės kūną, kad galėtų atlikti visas savo gyvybines funkcijas.

Kažkas panašaus nutinka ir apsaugai nuo išorinių stresorių. Nors turime visą audinį, skirtą pamušalui ir apsaugai (odai), bakterijoms reikia kitų struktūrų mažiau reiklūs (pavyzdžiui, ląstelių sienelės), kurie uždengia membraną ir leidžia ląstelės vienetui išlaikyti vientisumą. Be išorės apsaugos, bakterijų sienelė apsaugo ląstelę nuo sprogimo ar deformacijos dėl turgoro (patinimas dėl koncentracijos pokyčių tarp terpės ir citoplazmos).

Bakterijų ląstelių sienelė susideda iš peptidoglikano (mureino), kurį savo ruožtu sudaro polisacharidų grandinės, sujungtos neįprastais peptidais, turinčiais D-amino rūgščių. Cheminė sudėtis yra esminis skirtingumas tarp sienų skirtingose ​​karalystėse, nes grybus formuoja chitinas, o augalus - celiuliozė. Tačiau prielaida ir funkcionalumas yra panašūs visuose šiuose taksonuose.

• Jus gali sudominti: 3 bakterijų tipai (charakteristikos ir morfologija)

2. Ląstelių siena grybuose

Biologijoje terminas „grybelis“ arba Grybai jis naudojamas eukariotinių organizmų taksonui, į kurį įeina pelėsiai, mielės ir gyvos būtybės, gaminančios grybus, žymėti. Jie galėtų atrodyti kaip augalai, tačiau nuo jų skiriasi tuo, kad yra heterotrofai, tai yra organinių medžiagų gauti tiesiogiai iš aplinkos ir negali fotosintezuoti.

Kita vertus, jie skiriasi nuo gyvūnų tuo, kad ląstelėse yra ląstelių sienelių, nes mes prisimename, kad pastarosios ribos baigiasi plazmos membrana. Tarp dviejų vandenų grybai laikomi filogenetiškai artimesni gyvūnams nei augalams ar prokariotams.

Išsiaiškinus šį dalyką, reikia pažymėti, kad, kaip jau sakėme, grybelių ląstelių sienelę sudaro chitinas. Šis junginys yra angliavandenių tipas, kurį sudaro β- (1,4) -N-acetilgliukozamino subvienetai ( basidiomicetai ir ascomicetai), nors zigomicetose jis yra chitozano pavidalu poli-β- (1,4) -N-acetilgliukozaminas).

Be chitino ar chitozano, grybelių ląstelių sienelės Jame taip pat yra gliukanų, gliukozės polimerų, kurie padeda sujungti skirtingas chitino grandines. Galiausiai ši struktūra taip pat turi fermentų, reikalingų sintetinti ir sunaikinti sieną, ir pateikia struktūrinius baltymus.

3. Ląstelių sienelė augaluose

Augalų ląstelių siena yra geriausiai žinoma bendru lygiu, nes ji paprastai naudojama kaip pagrindinis skirtumas tarp Animalia karalystės ląstelės ir Plantae. Svarbiausia šios tvirtos ir atsparios tarpląstelinės matricos funkcija yra atlaikyti korozinės aplinkos osmosinį slėgį, vidinės ir išorinės aplinkos koncentracijų skirtumo sandauga.

Kai tarpląstelinė terpė yra hipotoninė (joje yra mažiau ištirpusių medžiagų nei ląstelėje), vanduo patenka į ląstelę, sukeldamas jos patinimą ar turgorą. Cheminiu požiūriu ieškoma pusiausvyros tarp hipotoninio išorinio tirpalo ir hipertoninės citoplazmos, tai yra, abi pasikeisdamos skysčiais, tampa izotoniškos. Be ląstelių sienelių (kurios atlaiko kelis kartus didesnį nei atmosferos slėgį) augalų ląstelės išbrinktų dėl patekimo į vandenį ir jie galiausiai sprogs.

Kad atlaikytų šiuos slėgius, ląstelės sienelė turi būti tvirta ir standi. Be to, jis turi tris skirtingus sluoksnius:

• Pirminė ląstelės sienelė: tai plonas ir lankstus sluoksnis, išsivystantis augalo ląstelei augant.
• Antrinė ląstelės sienelė: kai ląstelė nustoja augusi ir visiškai susiformavusi pirminė ląstelės sienelė, pradedama sintetinti antrinė sienelė. Šis sluoksnis randamas ne visuose to paties organizmo ląstelių tipuose.
• Vidurinė plokštelė: tai kalcio ir magnio pektinų sluoksnis, sujungiantis dvi gretimas ląstelių ląstelių sieneles.

Augančioje pirminėje ląstelės sienelėje svarbiausios sintezės medžiagos yra celiuliozė (polimeras, sudarytas iš daugiau nei 10 000 gliukozės monomerų), hemiceliuliozė (daugiausia ksilogliukano tipo) ir pektinas. Pažymėtina, kad įdomu, kad celiuliozė yra gausiausias biopolimeras Žemėje, nes augalai audiniuose (anglies molekulių pavidalu) yra 80% visos planetos biomasės, apie 450 gigatonų.

Augalo ląstelių aplinkoje celiuliozės fibrilės yra įterptos į matricą, kurią sudaro baltymai ir kiti du jau pavadinti polisacharidai - hemiceliuliozė ir pektinas. Nors šių trijų polisacharidų pasiskirstymas yra vienalytis pirminėje sienoje, antrinėje sienoje 80% jų atitinka celiuliozę, taigi ir jos standumą bei stiprumą.

Tęsti

Kaip jau matėte, ląstelės sienelės darbas peržengia augalų karalystės ribas. Bakterijos (išskyrus mikoplazmas) ir grybai taip pat turi ją, ir, nors jų sudėtis skiriasi, Loginis pagrindas yra tas pats: neleiskite ląstelei patirti mechaninio streso ar sprogti dėl disbalanso osmosinis.

Be šio gyvybiškai svarbaus darbo, ląstelių sienelė augaluose (ypač antrinėje) taip pat veikia kaip „pertvaros“ audinių statybai, nes jos kietumas, mažai formuojamumas ir galimybė susirišti su gretimomis struktūromis suteikia šiai tarpląstelinei matricai visas savybes, reikalingas audiniams palaikyti organizuotas. Be ląstelės sienelės augalų, prokariotų ir grybų gyvenimas būtų neįmanomas.