Peretele celular: tipuri, caracteristici și funcții

Celula este unitatea de bază a vieții. Fiecare entitate considerată vie are cel puțin o celulă în structura corpului său, din procariotul cel mai bazal chiar și ființa umană, care pare a fi alcătuită din 30 de milioane de celule (84% dintre ele globule roșu).

Fiecare celulă trebuie să fie capabilă să se hrănească, să crească, să se înmulțească, să se diferențieze, să semnaleze, să recunoască mediul înconjurător (chimiotaxie) și să evolueze, adică genomul său trebuie să varieze de-a lungul generațiilor.

Pe lângă aceste funcții, trebuie remarcat faptul că celula prezintă în structura sa ADN sub formă de cromozomi, care pot fi liberi în citoplasmă (procariote) sau închise de o membrană nucleară (eucariote). Acest ADN conține toate informațiile necesare pentru sinteza proteinelor, care reprezintă 80% din protoplasma celulară deshidratată. Prin procese de transcriere și traducere, informațiile prezente în gene sunt transformate într-un lanț de aminoacizi, unitățile bazale ale întregului material proteic.

Pentru ca toate aceste procese să aibă loc, celula trebuie să aibă un echilibru homeostatic intern, adică trebuie să rămână relativ constant în ciuda modificărilor de mediu. Membrana plasmatică delimitează această unitate de restul mediului și modulează intrarea și ieșirea din substanțe, dar există și alte structuri accesorii care promovează protecția și integritatea celulă. Aici vă spunem totul despre perete celular.

• Articol asociat: „Cele mai importante părți ale celulei și organitelor: o privire de ansamblu”

Ce este peretele celular?

Peretele celular poate fi definit ca o matrice extracelulară care înconjoară toate celulele plantei (Kingdom Plantae). Cu toate acestea, este prezent și în majoritatea procariotelor, ciupercilor și a altor ființe vii, care sunt de obicei considerate „simple din punct de vedere evolutiv”.

Pe de altă parte, celulele animale nu au perete celular și singura lor delimitare față de mediu este membrana plasmatică.

În ciuda faptului că în toate celulele membrana plasmatică este cea care delimitează interiorul celulei de exterior, diverse taxonii ființelor vii au ales să acopere aceste unități structurale cu o matrice insolubilă de macromolecule secretat. Această matrice sau perete extracelular nu numai că oferă suport structural celulelor și diferitelor țesuturi, dar permite și întreținerea celula din mediul înconjurător, formarea de aderențe și interacțiuni speciale și dictează funcționalitatea diferitelor tulpini din cadrul aceleiași ființe în viaţă.

Compoziția peretelui celular variază între diferiții taxoni ai ființelor vii care îl prezintă. Prin urmare, vă spunem particularitățile acestei formațiuni în bacterii, ciuperci și plante separat.

1. Peretele celular în bacterii

La bacterii, celula corespunde întregului corp. Din acest motiv, aceste microorganisme au de obicei structuri speciale (cum ar fi cilii, flagelii și fimbriae) pe care restul ființelor multicelulare nu le au în majoritatea țesuturilor lor. În timp ce am adăugat structuri care ne permit locomoția, bacteriile trebuie să conceapă cu un singur corp celular pentru a-și îndeplini toate funcțiile vitale.

Ceva similar se întâmplă cu protecția împotriva factorilor de stres externi. Deși avem un întreg țesut dedicat căptușelii și protecției (pielii), bacteriile au nevoie de alte structuri mai puțin solicitante (cum ar fi pereții celulari), care acoperă membrana și permit unității celulare să își mențină integritatea. Pe lângă protejarea exterioară, peretele bacterian împiedică celula să explodeze sau să se deformeze din cauza turgirii (umflături datorate modificărilor de concentrație între mediu și citoplasmă).

Peretele celular bacterian este compus din peptidoglican (mureină), care la rândul său este alcătuit din lanțuri polizaharidice, interconectate de peptide neobișnuite care conțin D-aminoacizi. Compoziția chimică este diferențierea esențială între pereții din diferitele regate, deoarece cea a ciupercilor este formată din chitină și cea a plantelor de celuloză. Cu toate acestea, premisa și funcționalitatea sunt similare la toți acești taxoni.

• S-ar putea să vă intereseze: Cele 3 tipuri de bacterii (caracteristici și morfologie)

2. Peretele celular în ciuperci

În biologie, termenul „ciupercă” sau Ciuperci este folosit pentru a desemna un taxon de organisme eucariote care include mucegaiuri, drojdii și ființe vii care produc ciuperci. Ar putea arăta ca niște plante, dar diferă de acestea prin faptul că sunt heterotrofi, adică aceea obține materie organică direct din mediu și nu poate fotosinteza.

Pe de altă parte, acestea diferă de animale prin prezența peretelui celular în celulele lor, deoarece ne amintim că delimitarea în acesta din urmă se termină cu membrana plasmatică. Între două ape, ciupercile sunt considerate mai apropiate filogenetic de animale decât de plante sau procariote.

Odată clarificat acest punct, trebuie remarcat faptul că, după cum am spus deja, peretele celular al ciupercilor este compus din chitină. Acest compus este un tip de carbohidrați, care este format din subunități de β- (1,4) -N-acetilglucozamină (în basidiomicete și ascomicete), deși în zigomicete este prezent sub formă de chitosan poli-β- (1,4) -N-acetilglucozamină).

Pe lângă chitină sau chitosan, peretele celular al ciupercilor De asemenea, conține glucani, polimeri de glucoză care servesc la conectarea diferitelor lanțuri de chitină. În cele din urmă, această structură are, de asemenea, enzime necesare pentru a sintetiza și distruge peretele și prezintă proteine ​​structurale.

3. Peretele celular din plante

Peretele celular al plantelor este cel mai cunoscut la nivel general, deoarece este de obicei folosit ca distincție principală între celula regatului Animalia și Plantae. Cea mai importantă funcție a acestei matrice extracelulare rezistente și rezistente este de a rezista presiunii osmotice a mediului celular, produs al diferenței de concentrații între mediul intern și cel extern.

Când mediul extracelular este hipoton (are o concentrație mai mică de substanțe dizolvate decât celula), apa pătrunde în celulă, provocând umflarea sau turgul acesteia. Din punct de vedere chimic, se caută un echilibru între soluția externă hipotonică și citoplasma hipertonică, adică ambele devin izotonice odată cu schimbul de fluide. Fără pereți celulari (care suportă presiuni de câteva ori mai mari decât atmosferice), celulele vegetale s-ar umfla din cauza intrării apei și ar ajunge să explodeze.

Pentru a rezista acestor presiuni, peretele celular trebuie să fie puternic și rigid. În plus, are trei straturi diferite:

• Peretele celular primar: este un strat subțire și flexibil, care se dezvoltă pe măsură ce celula vegetală crește.
• Peretele celular secundar: când celula încetează să crească și peretele celular primar este complet format, peretele secundar începe să fie sintetizat. Acest strat nu se găsește în toate tipurile de celule din același organism.
• Lamela mijlocie: este un strat de pectine de calciu și magneziu care unește doi pereți celulari ai celulelor adiacente unul cu celălalt.

În peretele celular primar în creștere, cele mai importante materiale de sinteză sunt celuloză (un polimer alcătuit din mai mult de 10.000 monomeri de glucoză), hemiceluloză (cea mai mare parte de tip xiloglucan) și pectină. Trebuie remarcat faptul că, curios, celuloza este cel mai abundent biopolimer de pe Pământ, de la plante conțin în țesuturile lor (sub formă de molecule de carbon) 80% din biomasa întregii planete, aproximativ 450 gigatone.

În mediul celulelor vegetale, fibrilele de celuloză sunt încorporate într-o matrice, care este formată din proteine ​​și celelalte două polizaharide deja denumite, hemiceluloză și pectină. În timp ce distribuția acestor trei polizaharide este omogenă în peretele primar, în peretele secundar 80% dintre ele corespund celulozei, de unde rigiditatea și rezistența sa.

Relua

După cum probabil ați văzut, lucrarea peretelui celular depășește cu mult regatul plantelor. Bacteriile (cu excepția micoplasmelor) și ciupercile o posedă și, deși compoziția lor este diferită, Rațiunea este aceeași: împiedicați celula să sufere stres mecanic sau să explodeze din cauza dezechilibrelor osmotic.

Pe lângă această activitate vitală, peretele celular din plante (în special cel secundar) acționează și ca „partiții” pentru construcția țesuturilor, deoarece duritatea sa, puțin maleabilitatea și potențialul de legare cu structurile adiacente conferă acestei matrici extracelulare toate proprietățile necesare pentru menținerea țesuturilor organizat. Fără peretele celular, viața plantelor, procariotelor și ciupercilor ar fi imposibilă.