Cellevegg: typer, egenskaper og funksjoner

Cellen er livets grunnleggende enhet. Hver enhet som anses å være i live har minst en celle i kroppsstrukturen, fra den mest basale prokaryoten til og med mennesket, som ser ut til å bestå av 30 millioner millioner celler (84% av dem kuler rød).

Hver celle må være i stand til å pleie seg selv, vokse, formere seg, differensiere seg selv, signalisere, gjenkjenne miljøet (cellegift) og utvikle seg, det vil si at genomet sitt må variere gjennom generasjonene.

I tillegg til disse funksjonene, bør det bemerkes at cellen presenterer i sin struktur DNA i form av kromosomer, som kan være frie i cytoplasmaet (prokaryoter) eller omsluttet av en kjernemembran (eukaryoter). Dette DNA inneholder all informasjon som er nødvendig for syntese av proteiner, som utgjør 80% av dehydrert celleprotoplasma. Gjennom transkripsjons- og oversettelsesprosesser blir informasjonen som er tilstede i gener transformert til en kjede av aminosyrer, basisenhetene til alt proteinmateriale.

For at alle disse prosessene skal finne sted, må cellen ha en intern homeostatisk balanse, det vil si at den må forbli relativt konstant til tross for miljøendringer. Plasmamembranen avgrenser denne enheten fra resten av mediet og modulerer inn- og utgang av stoffer, men det er andre tilbehørstrukturer som fremmer beskyttelsen og integriteten til celle. Her forteller vi deg alt om

celleveggen.

• Relatert artikkel: "De viktigste delene av cellen og organellene: en oversikt"

Hva er celleveggen?

Celleveggen kan defineres som en ekstracellulær matrise som omgir alle planteceller (Kingdom Plantae). Imidlertid er det også til stede i de fleste prokaryoter, sopp og andre levende vesener, som vanligvis betraktes som "evolusjonært enkle".

På den andre siden, dyreceller har ikke en cellevegg, og deres eneste avgrensning med hensyn til miljøet er plasmamembranen.

Til tross for at det i alle celler er plasmamembranen som avgrenser det indre av cellen fra utsiden, forskjellige taxa av levende vesener har valgt å dekke disse strukturelle enhetene med en uoppløselig matrise av makromolekyler utskilt. Denne matrise- eller ekstracellulære veggen gir ikke bare strukturell støtte til celler og forskjellige vev, men tillater også vedlikehold av cellen i miljøet, dannelsen av vedheft og spesielle interaksjoner og dikterer funksjonaliteten til forskjellige stammer i samme vesen i live.

Sammensetningen av celleveggen varierer mellom de forskjellige taxaene av levende vesener som presenterer den. Derfor forteller vi deg særegenheter ved denne formasjonen i bakterier, sopp og planter hver for seg.

1. Cellevegg i bakterier

I bakterier tilsvarer cellen hele kroppen din. Av denne grunn presenterer disse mikroorganismene vanligvis spesielle strukturer (som cilia, flagella og fimbriae) som resten av flercellede vesener ikke har i de fleste vev. Mens vi har lagt til strukturer som tillater oss å bevegelse, må bakterier trekke seg sammen med en enkeltcellelegeme for å utføre alle sine vitale funksjoner.

Noe lignende skjer med beskyttelse mot eksterne stressfaktorer. Selv om vi har et helt vev dedikert til fôr og beskyttelse (hud), trenger bakterier andre strukturer mindre krevende (for eksempel cellevegger), som dekker membranen og lar cellenheten opprettholde sin integritet. I tillegg til å beskytte det ytre, hindrer bakterieveggen at cellen eksploderer eller deformeres på grunn av turgor (hevelse på grunn av endringer i konsentrasjonen mellom mediet og cytoplasmaet).

Bakteriecelleveggen består av peptidoglycan (murein), som igjen består av polysakkaridkjeder, sammenkoblet av uvanlige peptider som inneholder D-aminosyrer. Den kjemiske sammensetningen er den vesentlige differensiereren mellom veggene i de forskjellige kongedømmene, siden sopp er dannet av kitin og cellulosens planter. Forutsetningen og funksjonaliteten er lik i alle disse taxaene.

• Du kan være interessert i: De tre typer bakterier (egenskaper og morfologi)

2. Cellevegg i sopp

I biologi, begrepet "sopp" eller Sopp den brukes til å betegne en takson av eukaryote organismer som inkluderer mugg, gjær og levende vesener som produserer sopp. De kan se ut som planter, men de skiller seg fra disse ved at de er heterotrofer, det vil si det få organisk materiale direkte fra miljøet og kan ikke fotosyntetisere.

På den annen side skiller de seg fra dyr ved tilstedeværelsen av celleveggen i cellene, siden vi husker at avgrensningen i sistnevnte ender med plasmamembranen. Mellom to farvann blir sopp ansett som mer fylogenetisk nær dyr enn planter eller prokaryoter.

Når dette poenget er avklart, bør det bemerkes at, som vi allerede har sagt, celleveggen til sopp er sammensatt av kitin. Denne forbindelsen er en type karbohydrat, som dannes i sin tur av underenheter av β- (1,4) -N-acetylglukosamin (i basidiomycetes og ascomycetes), selv om det i zygomycetes er tilstede i form av kitosan poly-p- (1,4) -N-acetylglukosamin).

I tillegg til kitin eller kitosan, er celleveggen til sopp Den inneholder også glukaner, glukospolymerer som tjener til å koble de forskjellige kitinkjedene. Til slutt har denne strukturen også enzymer som er nødvendige for å syntetisere og ødelegge veggen og presenterer strukturelle proteiner.

3. Cellevegg i planter

Celleveggen til planter er den mest kjente på generelt nivå, da den vanligvis brukes som det viktigste skillet mellom cellen i Animalia-riket og Plantae. Den viktigste funksjonen til denne tøffe og motstandsdyktige ekstracellulære matrisen er å motstå det osmotiske trykket i mobilmiljøet, produkt av forskjellen i konsentrasjoner mellom det indre og eksterne miljøet.

Når det ekstracellulære mediet er hypotonisk (det har en lavere konsentrasjon av oppløste stoffer enn cellen), kommer vann inn i cellen og forårsaker hevelse eller turgor. Fra et kjemisk synspunkt søkes det en balanse mellom den hypotoniske eksterne løsningen og det hypertoniske cytoplasma, det vil si at begge blir isotoniske med utveksling av væsker. Uten celleveggene (som tåler trykk flere ganger høyere enn atmosfæriske), ville planteceller hovne opp på grunn av vanninngang og de ville ende opp med å eksplodere.

For å motstå dette trykket må celleveggen være sterk og stiv. I tillegg har den tre forskjellige lag:

• Primær cellevegg: det er et tynt og fleksibelt lag som utvikler seg når plantecellen vokser.
• Sekundær cellevegg: når cellen slutter å vokse og den primære celleveggen er fullformet, begynner den sekundære veggen å bli syntetisert. Dette laget finnes ikke i alle celletyper i samme organisme.
• Midterlamell: det er et lag med kalsium- og magnesiumpektiner som forbinder to cellevegger av celler ved siden av hverandre.

I den voksende primære celleveggen er de viktigste syntesematerialene cellulose (en polymer som består av mer enn 10.000 glukose monomerer), hemicellulose (for det meste av typen xyloglukan) og pektin. Det skal bemerkes at, merkelig nok, er cellulose den mest rikholdige biopolymeren på jorden siden planter inneholder i vevet sitt (i form av karbonmolekyler) 80% av biomassen til hele planeten, omtrent 450 gigaton.

I plantecellemiljøet er cellulosefibriller innebygd i en matrise, som består av proteiner og de to andre allerede nevnte polysakkaridene, hemicellulose og pektin. Mens fordelingen av disse tre polysakkaridene er homogen i primærveggen, tilsvarer 80% av dem i sekundærveggen cellulose, derav dens stivhet og styrke.

Gjenoppta

Som du kanskje har sett, går celleveggens arbeid langt utover planteriket. Bakterier (unntatt mycoplasmas) og sopp har det også, og selv om deres sammensetning er forskjellig, er det Begrunnelsen er den samme: forhindre at cellen får mekanisk stress eller eksploderer på grunn av ubalanse osmotisk.

I tillegg til dette viktige arbeidet fungerer celleveggen i planter (spesielt den sekundære) også som "partisjoner" for konstruksjon av vev, siden dens hardhet, liten smidighet og potensial for binding med tilstøtende strukturer gir denne ekstracellulære matrisen alle egenskapene som er nødvendige for å opprettholde vev organisert. Uten celleveggen ville livet til planter, prokaryoter og sopp være umulig.