Структура и функция клеточной стенки
Это микроскопическое изображение клеток листа мха, показывающее клеточные стенки (между клетками) и хлоропласты (зеленые).
Алан Филлипс/E+/Getty Images
Бакалавр биологии, Университет Эмори
AS, медсестра, Технический колледж Чаттахучи
Регина Бейли — дипломированная медсестра, научный писатель и педагог. Ее работа была представлена в журналах «Kaplan AP Biology» и «Интернет для клеточных и молекулярных биологов».
А клеточная стенка представляет собой жесткий полупроницаемый защитный слой в некоторых типах клеток. Это внешнее покрытие расположено рядом с клеточной мембраной (плазматическая мембрана) в большинстве клеток растений, грибов, бактерий, водорослей и некоторых архей. Однако клетки животных не имеют клеточной стенки. Клеточная стенка выполняет множество важных функций в клетке, включая защиту, структуру и поддержку.
Состав клеточной стенки варьируется в зависимости от организма. У растений клеточная стенка состоит в основном из прочных волокон углеводного полимера. целлюлоза. Целлюлоза является основным компонентом хлопкового волокна и древесины и используется в производстве бумаги. Стенки бактериальных клеток состоят из полимера сахара и аминокислоты, называемого пептидогликан. Основными компонентами клеточных стенок грибов являются хитин, глюканы и белки.

Структура клеточной стенки растений

Клеточная стенка растений многослойна и состоит из трех участков. Из самого внешнего слоя клеточной стенки эти слои идентифицируются как средняя пластинка, первичная клеточная стенка и вторичная клеточная стенка. Хотя все растительные клетки имеют среднюю пластинку и первичную клеточную стенку, не все имеют вторичную клеточную стенку.

Средняя ламель: Этот внешний слой клеточной стенки содержит полисахариды, называемые пектинами. Пектины способствуют клеточной адгезии, помогая клеточным стенкам соседних клеток связываться друг с другом.
Первичная клеточная стенка: Этот слой образуется между средней пластинкой и плазматической мембраной в растущих растительных клетках. Он в основном состоит из микрофибрилл целлюлозы, содержащихся в гелеобразной матрице из гемицеллюлозных волокон и пектиновых полисахаридов. Первичная клеточная стенка обеспечивает прочность и гибкость, необходимые для роста клеток.
Вторичная клеточная стенка: Этот слой образуется между первичной клеточной стенкой и плазматической мембраной в некоторых растительных клетках. Как только первичная клеточная стенка перестает делиться и расти, она может утолщаться, образуя вторичную клеточную стенку. Этот жесткий слой укрепляет и поддерживает клетку. В дополнение к целлюлозе и гемицеллюлозе некоторые вторичные клеточные стенки содержат лигнин. Лигнин укрепляет клеточную стенку и способствует проводимости воды в клетках сосудистой ткани растений.

Функция клеточной стенки растений

На этом микроснимке показана растительная клетка и ее внутренние органеллы. Клеточная стенка выглядит как тонкий слой между клетками и ядром, представляющий собой выступающую круглую органеллу с меньшим красным ядрышком.

Доктор Джереми Берджесс/Science Photo Library/Getty Images

Основная роль клеточной стенки заключается в формировании каркаса клетки для предотвращения чрезмерного расширения. Волокна целлюлозы, структурные белки и другие полисахариды помогают поддерживать форму и форму клетки. Дополнительный функции клеточной стенки включают:

Поддерживать: Клеточная стенка обеспечивает механическую прочность и поддержку. Он также контролирует направление роста клеток.
Выдерживают тургорное давление: Тургорное давление — это сила, действующая на клеточную стенку, когда содержимое клетки прижимает плазматическую мембрану к клеточной стенке. Это давление помогает растению оставаться жестким и прямостоящим, но также может привести к разрыву клетки.
Регулировать рост: Клеточная стенка посылает клетке сигналы для входа в клеточный цикл, чтобы делиться и расти.
Регулировать диффузию: Клеточная стенка пористая, что позволяет некоторым веществам, в том числе белкам, проходить в клетку, не пропуская другие вещества.
Коммуникация: Клетки общаются друг с другом через плазмодесмы (поры или каналы между стенками растительных клеток, которые позволяют молекулам и коммуникационным сигналам проходить между отдельными растительными клетками).
Защита: Клеточная стенка обеспечивает барьер для защиты от вирусов растений и других патогенов. Это также помогает предотвратить потерю воды.
Хранилище: Клеточная стенка хранит углеводы для использования в процессе роста растений, особенно в семенах.

Структуры растительных клеток и органеллы

Эта микрофотография среза растительной клетки показывает ее внутреннюю структуру. Внутри клеточной стенки находятся хлоропласты (темно-зеленые), место фотосинтеза и ядро (оранжевое), которое содержит генетическую информацию клетки.

Доктор Дэвид Фернесс, Кильский университет/Science Photo Library/Getty Images

Клеточная стенка растений поддерживает и защищает внутренние структуры и органеллы. Эти так называемые «крошечные органы» выполняют необходимые функции для поддержания жизни клеток. Органеллы и структуры, которые можно найти в типичной растительной клетке, включают:

Клеточная стенка: Внешняя оболочка клетки, защищающая растительную клетку и придающая ей форму, — это клеточная стенка.: Эти клеточные структуры организуют сборку микротрубочек во время клеточного деления. : Местом фотосинтеза в растительной клетке являются хлоропласты. : Это гелеобразное вещество внутри клеточной мембраны поддерживает и подвешивает органеллы. : Цитоскелет представляет собой сеть волокна по всей цитоплазме. : Эта органелла представляет собой разветвленную сеть мембран, состоящую как из областей с рибосомами (шероховатый ER), так и из областей без рибосом (гладкий ER). : Эта органелла отвечает за производство, хранение и транспортировку определенных клеточных продуктов. : Эти мешочки с ферментами переваривают клеточные макромолекулы. : Эти полые стержни в основном помогают поддерживать и формировать клетку. : Эти органеллы генерируют энергию для клетки посредством дыхания. : Эта большая, связанная с мембраной структура с внутри клетки содержит наследственная информация клетки.
Ядрышко: Эта кольцевая структура внутри ядра помогает в синтезе рибосом.
Нуклеопоры: Эти крошечные отверстия в ядерной мембране позволяют нуклеиновым кислотам и белкам перемещаться в ядро и из него.: Эти крошечные структуры связаны одной мембраной и содержат ферменты, которые производят перекись водорода в качестве побочного продукта.
Плазмодесмы: Эти поры или каналы между стенками растительных клеток позволяют молекулам и коммуникационным сигналам проходить между отдельными растительными клетками. клетки и участвует в различных клеточных функциях, включая хранение, детоксикацию, защиту и рост.

Клеточная стенка бактерий

Это схема типичной прокариотической бактериальной клетки. Али Зифан (собственная работа)/ Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

В отличие от растительных клеток, клеточная стенка прокариотических бактерий состоит из пептидогликан. Эта молекула уникальна для состава клеточной стенки бактерий.Пептидогликан представляет собой полимер, состоящий из двойных сахаров и аминокислот (белковых субъединиц). Эта молекула придает жесткость клеточной стенке и помогает придать бактериям форму. Молекулы пептидогликана образуют слои, которые окружают и защищают бактериальную плазматическую мембрану.

Клеточная стенка в грамположительные бактерии содержит несколько слоев пептидогликана. Эти сложенные слои увеличивают толщину клеточной стенки. В грамотрицательные бактерии, клеточная стенка не такая толстая, потому что она содержит гораздо меньший процент пептидогликана. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий также содержит внешний слой липополисахаридов (ЛПС). Слой LPS окружает слой пептидогликана и действует как эндотоксин (яд) в патогенных бактериях (болезнетворных бактериях). Слой LPS также защищает грамотрицательные бактерии от некоторых антибиотиков, таких как пенициллины.

голоса

Рейтинг статьи

Статья в тему: Как использовать испанский глагол Llamar