Клеточная стенка: виды, характеристики и функции

Клетка - основная единица жизни. Каждое существо, которое считается живым, имеет по крайней мере одну клетку в структуре своего тела, от самого основного прокариота. даже человек, который, кажется, состоит из 30 миллионов миллионов клеток (84% из них глобулы красный).

Каждая клетка должна быть способной к питанию, росту, размножению, дифференцировке, передаче сигналов, распознаванию окружающей среды (хемотаксис) и развитию, то есть ее геном должен изменяться от поколения к поколению.

Помимо этих функций, следует отметить, что клетка представляет в своей структуре ДНК в виде хромосомы, которые могут быть свободными в цитоплазме (прокариоты) или заключены в ядерную мембрану (эукариоты). Эта ДНК содержит всю информацию, необходимую для синтеза белков, которые составляют 80% протоплазмы обезвоженной клетки. Посредством процессов транскрипции и трансляции информация, содержащаяся в генах, преобразуется в цепочку аминокислот, базальные единицы всего белкового материала.

Чтобы все эти процессы происходили, клетка должна иметь внутренний гомеостатический баланс, то есть он должен оставаться относительно постоянным, несмотря на изменения окружающей среды. Плазматическая мембрана отделяет эту единицу от остальной среды и модулирует вход и выход вещества, но есть и другие вспомогательные структуры, которые способствуют защите и целостности клетка. Здесь мы расскажем все о

клеточная стенка.

• Связанная статья: «Важнейшие части клетки и органелл: обзор»

Что такое клеточная стенка?

Клеточную стенку можно определить как внеклеточный матрикс, окружающий все клетки растений (Kingdom Plantae). Однако он также присутствует у большинства прокариот, грибов и других живых существ, которые обычно считаются «эволюционно простыми».

С другой стороны, клетки животных не имеют клеточной стенки, и их единственное ограничение по отношению к окружающей среде - это плазматическая мембрана..

Хотя во всех клетках именно плазматическая мембрана отделяет внутреннюю часть клетки от внешней, различные таксоны живых существ решили покрыть эти структурные единицы нерастворимой матрицей макромолекул. секретный. Этот матрикс или внеклеточная стенка не только обеспечивает структурную поддержку клеток и различных тканей, но также позволяет поддерживать клетка в окружающей среде, образование спаек и особых взаимодействий и диктует функциональность различных штаммов внутри одного и того же существа живой.

Состав клеточной стенки варьируется между различными таксонами живых существ, которые ее представляют.. Поэтому мы расскажем вам об особенностях этого образования у бактерий, грибов и растений отдельно.

1. Клеточная стенка у бактерий

У бактерий клетка соответствует всему вашему телу.. По этой причине эти микроорганизмы обычно имеют особые структуры (такие как реснички, жгутики и фимбрии), которых у остальных многоклеточных существ нет в большинстве тканей. Несмотря на то, что мы добавили структуры, которые позволяют нам передвигаться, бактерии должны приспосабливаться к единственному клеточному телу, чтобы выполнять все свои жизненно важные функции.

Нечто подобное происходит с защитой от внешних стрессоров. Хотя у нас есть целая ткань, предназначенная для подкладки и защиты (кожи), бактериям нужны другие структуры. менее требовательны (например, клеточные стенки), покрывают мембрану и позволяют клеточной единице сохранять свою целостность. Помимо защиты внешней среды, бактериальная стенка предотвращает взрыв или деформацию клетки из-за тургора (набухание из-за изменений концентрации между средой и цитоплазмой).

Стенка бактериальной клетки состоит из пептидогликана (муреина), который, в свою очередь, состоит из полисахаридных цепей, соединенных между собой необычными пептидами, содержащими D-аминокислоты.. Химический состав является важным отличием стенок в разных царствах, поскольку состав грибов состоит из хитина, а у растений - целлюлозы. Однако посылка и функциональность у всех этих таксонов схожи.

• Вам может быть интересно: 3 типа бактерий (характеристики и морфология)

2. Клеточная стенка грибов

В биологии термин «грибок» или Грибы он используется для обозначения таксона эукариотических организмов, который включает плесень, дрожжи и живые существа, производящие грибы. Они могут выглядеть как растения, но отличаются от них тем, что являются гетеротрофами, то есть тем, что получать органические вещества непосредственно из окружающей среды и не может фотосинтезировать.

С другой стороны, они отличаются от животных наличием клеточной стенки в своих клетках, поскольку мы помним, что отграничение в последних заканчивается плазматической мембраной. Между двумя водами грибы считаются более филогенетически близкими к животным, чем к растениям или прокариотам.

После того, как этот момент был прояснен, следует отметить, что, как мы уже сказали, клеточная стенка грибов состоит из хитина. Это соединение представляет собой тип углевода, который образован субъединицами β- (1,4) -N-ацетилглюкозамина (в базидиомицеты и аскомицеты), хотя у зигомицетов он присутствует в форме хитозана поли-β- (1,4) -N-ацетилглюкозамин).

Помимо хитина или хитозана, клеточная стенка грибов Он также содержит глюканы, полимеры глюкозы, которые служат для соединения различных цепей хитина.. Наконец, эта структура также содержит ферменты, необходимые для синтеза и разрушения стенки, и представляет собой структурные белки.

3. Клеточная стенка растений

Клеточная стенка растений является наиболее известной на общем уровне, поскольку она обычно используется в качестве основного различия между клеткой царства животных и растений. Самая важная функция этого прочного и устойчивого внеклеточного матрикса - выдерживать осмотическое давление клеточной среды., произведение разницы концентраций во внутренней и внешней среде.

Когда внеклеточная среда является гипотонической (в ней концентрация растворенных веществ ниже, чем в клетке), вода проникает в клетку, вызывая ее набухание или тургор. С химической точки зрения ищется баланс между гипотоническим внешним раствором и гипертонической цитоплазмой, то есть оба становятся изотоническими при обмене жидкостей. Без клеточных стенок (которые выдерживают давление, в несколько раз превышающее атмосферное), растительные клетки будут набухать из-за попадания воды. и они в конечном итоге взорвутся.

Чтобы выдерживать такое давление, клеточная стенка должна быть прочной и жесткой. Кроме того, у него есть три разных слоя:

• Первичная клеточная стенка: это тонкий и гибкий слой, который развивается по мере роста растительной клетки.
• Вторичная клеточная стенка: когда клетка перестает расти и первичная клеточная стенка полностью сформирована, вторичная клеточная стенка начинает синтезироваться. Этот слой не встречается во всех типах клеток одного и того же организма.
• Средняя пластинка: это слой пектинов кальция и магния, который соединяет две клеточные стенки соседних друг с другом клеток.

В растущей первичной клеточной стенке наиболее важными материалами для синтеза являются: целлюлоза (полимер, состоящий из более чем 10000 мономеров глюкозы), гемицеллюлоза (в основном ксилоглюканового типа) и пектин. Следует отметить, что, как ни странно, целлюлоза - самый распространенный биополимер на Земле, поскольку растения содержат в своих тканях (в виде молекул углерода) 80% биомассы всей планеты, около 450 гигатонны.

В среде растительной клетки фибриллы целлюлозы встроены в матрицу, которая состоит из белков и двух уже названных полисахаридов, гемицеллюлозы и пектина. В то время как распределение этих трех полисахаридов однородно в первичной стенке, во вторичной стенке 80% из них соответствуют целлюлозе, отсюда ее жесткость и прочность.

Резюме

Как вы могли заметить, работа клеточной стенки выходит далеко за рамки царства растений. Бактерии (кроме микоплазм) и грибы также обладают им, и, хотя их состав отличается, Смысл тот же: не допустить, чтобы клетка подверглась механическому воздействию или взорвалась из-за дисбаланса. осмотический.

Помимо этой жизненно важной работы, клеточная стенка растений (особенно вторичная) также выполняет роль «перегородок» для построения тканей, поскольку ее твердость невелика. пластичность и способность связываться с соседними структурами придают этому внеклеточному матриксу все свойства, необходимые для поддержания тканей организовано. Без клеточной стенки жизнь растений, прокариот и грибов была бы невозможна.