Šūnas siena: veidi, raksturojums un funkcijas

Šūna ir dzīves pamatvienība. Katras būtnes, kas tiek uzskatīta par dzīvu, ķermeņa struktūrā ir vismaz viena šūna, sākot no bazālākā prokariota pat cilvēks, kurš, šķiet, sastāv no 30 miljoniem šūnu (84% no tām ir lodītes sarkans).

Katrai šūnai jāspēj sevi barot, augt, vairoties, diferencēt sevi, signalizēt, atpazīt vidi (ķīmijtaksiju) un attīstīties, tas ir, tās genomam ir jāmainās paaudzēs.

Papildus šīm funkcijām jāatzīmē, ka šūna savā struktūrā uzrāda DNS formā hromosomas, kas var būt brīvas citoplazmā (prokariotes) vai norobežotas ar kodola membrānu (eikarioti). Šī DNS satur visu nepieciešamo informāciju olbaltumvielu sintēzei, kas veido 80% no dehidrētās šūnu protoplazmas. Izmantojot transkripcijas un tulkošanas procesus, informācija, kas atrodas gēnos, tiek pārveidota par aminoskābju ķēdi, kas ir visu olbaltumvielu materiāla bāzes vienības.

Lai visi šie procesi notiktu, šūnā jābūt iekšējam homeostatiskajam līdzsvaram, tas ir, tai jāpaliek samērā nemainīgai, neraugoties uz vides izmaiņām. Plazmas membrāna atdala šo vienību no pārējās barotnes un modulē ieeju un izeju vielas, bet ir arī citas palīgierīces, kas veicina vielas aizsardzību un integritāti šūna. Šeit mēs jums visu pastāstām

šūnapvalki.

• Saistītais raksts: "Svarīgākās šūnu un organellu daļas: pārskats"

Kāda ir šūnu siena?

Šūnu sienu var definēt kā ārpusšūnu matricu, kas ieskauj visas augu šūnas (Kingdom Plantae). Tomēr tas ir arī lielākajā daļā prokariotu, sēņu un citu dzīvo būtņu, kuras parasti uzskata par "evolucionāri vienkāršām".

No otras puses, dzīvnieku šūnām nav šūnu sienas, un to vienīgais norobežojums attiecībā uz vidi ir plazmas membrāna.

Neskatoties uz to, ka visās šūnās tā ir plazmas membrāna, kas norobežo šūnas iekšpusi no ārpuses, dažādas dzīvo būtņu taksoni ir izvēlējušies šīs struktūrvienības pārklāt ar nešķīstošu makromolekulu matricu izdalīts. Šī matrica vai ārpusšūnu siena ne tikai nodrošina strukturālu atbalstu šūnām un dažādiem audiem, bet arī ļauj uzturēt šūna vidē, saaugumu veidošanās un īpaša mijiedarbība, kā arī nosaka dažādu celmu funkcionalitāti vienā un tajā pašā būtnē dzīvs.

Šūnu sienas sastāvs atšķiras starp dažādiem dzīvo būtņu taksoniem, kas to uzrāda. Tāpēc mēs jums pastāstām par šīs veidošanās īpatnībām baktērijās, sēnēs un augos atsevišķi.

1. Šūnu siena baktērijās

Baktērijās šūna atbilst visam jūsu ķermenim. Šī iemesla dēļ šiem mikroorganismiem parasti ir īpašas struktūras (piemēram, cilia, flagella un fimbriae), kuru pārējo daudzšūnu būtņu audos nav. Kamēr mēs esam pievienojuši struktūras, kas ļauj mums pārvietoties, baktērijām ir jākontrolē ar vienu šūnu ķermeni, lai veiktu visas savas vitālās funkcijas.

Kaut kas līdzīgs notiek ar aizsardzību pret ārējiem stresa faktoriem. Lai gan mums ir veseli audi, kas veltīti oderei un aizsardzībai (ādai), baktērijām ir nepieciešamas citas struktūras mazāk prasīgas (piemēram, šūnu sienas), kas pārklāj membrānu un ļauj šūnu vienībai saglabāt integritāti. Papildus ārpuses aizsardzībai baktēriju siena neļauj šūnai eksplodēt vai deformēties turgora dēļ (pietūkums koncentrācijas izmaiņu dēļ starp barotni un citoplazmu).

Baktēriju šūnu siena sastāv no peptidoglikāna (mureīna), kuru savukārt veido polisaharīdu ķēdes, kuras savstarpēji savieno neparasti D-aminoskābes saturoši peptīdi. Ķīmiskais sastāvs ir būtisks atšķirīgais starp sienām dažādās valstībās, jo sēnītes veido hitīns, bet augus - celuloze. Tomēr priekšnoteikums un funkcionalitāte visos šajos taksonos ir līdzīga.

• Jūs varētu interesēt: 3 baktēriju veidi (raksturojums un morfoloģija)

2. Šūnu siena sēnītēs

Bioloģijā termins "sēnīte" vai Sēnes to izmanto, lai apzīmētu eikariotu organismu taksonu, kurā ietilpst pelējums, raugs un dzīvas būtnes, kas ražo sēnes. Tie varētu izskatīties kā augi, taču no tiem atšķiras ar to, ka ir heterotrofi, tas ir, tas ir iegūt organisko vielu tieši no vides un nevar fotosintezēt.

No otras puses, tie atšķiras no dzīvniekiem ar šūnu sienas klātbūtni to šūnās, jo mēs atceramies, ka tā norobežošana beidzas ar plazmas membrānu. Starp diviem ūdeņiem sēnes tiek uzskatītas par filogenētiski tuvāk dzīvniekiem nekā augiem vai prokariotiem.

Kad šis punkts ir noskaidrots, jāatzīmē, ka, kā mēs jau teicām, sēņu šūnu siena sastāv no hitīna. Šis savienojums ir ogļhidrātu veids, ko veido β- (1,4) -N-acetilglukozamīna apakšvienības ( basidiomiceti un ascomiceti), kaut arī zigomicetos tas ir hitozāna formā poli-β- (1,4) -N-acetilglikozamīns).

Papildus hitīnam vai hitozānam sēņu šūnu siena Tas satur arī glikānus, glikozes polimērus, kas kalpo dažādu hitīna ķēžu savienošanai. Visbeidzot, šai struktūrai ir arī fermenti, kas nepieciešami sienu sintezēšanai un iznīcināšanai, kā arī strukturālie proteīni.

3. Šūnu siena augos

Augu šūnu siena ir vislabāk pazīstama vispārējā līmenī, jo to parasti izmanto kā galveno atšķirību starp Animalia valstības šūnu un Plantae. Šīs izturīgās un izturīgās ārpusšūnu matricas vissvarīgākā funkcija ir izturēt šūnu vides osmotisko spiedienu, koncentrācijas starpības starp iekšējo un ārējo vidi produkts.

Kad ārpusšūnu barotne ir hipotoniska (tajā ir mazāka izšķīdušo vielu koncentrācija nekā šūnā), ūdens iekļūst šūnā, izraisot tās pietūkumu vai turgoru. No ķīmiskā viedokļa tiek meklēts līdzsvars starp hipotonisko ārējo šķīdumu un hipertonisko citoplazmu, tas ir, ka abi kļūst izotoniski, mainoties šķidrumiem. Bez šūnu sienām (kas iztur vairākas reizes lielāku spiedienu nekā atmosfērā), augu šūnas uzbriest ūdens iekļūšanas dēļ un viņi beigtos eksplodēt.

Lai izturētu šos spiedienus, šūnas sienai jābūt stiprai un stingrai. Turklāt tam ir trīs dažādi slāņi:

• Primārā šūnu siena: tas ir plāns un elastīgs slānis, kas attīstās, augot augu šūnai.
• Sekundārā šūnas siena: kad šūna pārstāj augt un primārā šūnas siena ir pilnībā izveidojusies, sekundārā siena sāk sintezēties. Šis slānis nav atrodams visos viena organisma šūnu tipos.
• Vidējā lamella: tas ir kalcija un magnija pektīnu slānis, kas savieno divas šūnu sienas blakus viena otrai.

Pieaugošajā primārajā šūnu sienā vissvarīgākie sintēzes materiāli ir celuloze (polimērs, kas sastāv no vairāk nekā 10 000 glikozes monomēru), hemiceluloze (galvenokārt ksiloglukāna tipa) un pektīns. Jāatzīmē, ka kuriozā kārtā celuloze ir visplašākais biopolimērs uz Zemes kopš augiem savos audos (oglekļa molekulu veidā) satur 80% visas planētas biomasas, apmēram 450 gigatoniem.

Augu šūnu vidē celulozes fibrilas ir iestrādātas matricā, kas sastāv no olbaltumvielām un pārējiem diviem jau nosauktajiem polisaharīdiem - hemicelulozes un pektīna. Kamēr šo trīs polisaharīdu izplatība primārajā sienā ir viendabīga, sekundārajā sienā 80% no tiem atbilst celulozei, līdz ar to tās stingrība un izturība.

Turpināt

Kā jūs, iespējams, redzējāt, šūnu sienas darbs tālu pārsniedz augu valstību. Tas piemīt arī baktērijām (izņemot mikoplazmas) un sēnēm, un, kaut arī to sastāvs ir atšķirīgs, Pamatojums ir tāds pats: novēršiet šūnas nelīdzsvarotības izraisītu mehānisku spriedzi vai eksplodēšanu osmotisks.

Papildus šim būtiskajam darbam šūnu siena augos (īpaši sekundārajā) darbojas arī kā "starpsienas" audu veidošanai, jo tā cietība, maz kaļamība un saistīšanās iespējas ar blakus esošajām struktūrām piešķir šai ārpusšūnu matricai visas īpašības, kas nepieciešamas audu uzturēšanai organizēts. Bez šūnas sienas augu, prokariotu un sēņu dzīve nebūtu iespējama.