клітинна стінка
клітинна стінка
Клітинна стінка (оболонка) є невід'ємним компонентом клітин рослин і грибів та являє собою продукт їх життєдіяльності. Вона надає клітинам механічну міцність, захищає їх вміст від ушкоджень і надмірної втрати води, підтримує форму клітин і їх розмір, а також перешкоджає розриву клітин в гіпотонічній середовищі. Клітинна стінка бере участь в поглинанні і обміні різних іонів, т. Е. Є іонообмінником. Через клітинну оболонку здійснюється транспорт речовин.
Клітинна стінка, що формується під час поділу клітин і їх росту шляхом розтягування, називається первинною. Після припинення росту клітини на первинну клітинну стінку зсередини відкладаються нові шари, і утворюється міцна вторинна клітинна оболонка.
До складу клітинної стінки входять структурні компоненти (целюлоза у рослин і хітин у грибів), компоненти матриксу (геміцелюлоза, пектин, білки), інкрустуються компоненти (лігнін, суберин) і речовини, що відкладаються на поверхні оболонки (кутин і віск).
Молекули целюлози за рахунок водневих зв'язків об'єднуються в пучки -мікрофібрілли. Переплетені мікрофібрили складають каркас клітинної оболонки. У більшості грибів мікрофібрили клітинної стінки складаються з хітину.
Мікрофібрили занурені в матрикс клітинної стінки. Матрикс складається з суміші різних хімічних речовин, серед яких переважають полісахариди (геміцелюлози і пектинові речовини).
Геміцелюлози - це група полісахаридів (полімери пен-тоз і гексоз - ксилози, галактози, манози, глюкози та ін.). Молекули гемицеллюлоз, як і целюлози, мають форму кола, але на відміну від останньої їх ланцюга коротше, менш впорядковані і сильно розгалужені. Вони легше розчиняються і руйнуються ферментами.
Пектинові речовини - це полімери, побудовані з моносахаридів (Арабіноза і галактози), галактуроновой кислоти (цукрової кислоти) і метилового спирту. Довгі молекули пектинових речовин можуть бути лінійні ми або розгалуженими. Молекули пектинових речовин містять велику кількість карбоксильних груп і тому здатні з'єднуватися з іонами Mg 2+ і Са 2. При цьому утворюються клейкі, студнеобразниє пектати магнію і кальцію, з яких потім складаються серединні пластинки, що скріплюють стінки двох сусідніх клітин.
Іони двовалентних металів можуть обмінюватися на інші катіони (Н -. До + і т. Д.). Це обумовлює Катіонообменная здатність клітинних оболонок.
Пектинові речовини і пектати багаті оболонки клітин багатьох плодів. Так як при їх вилученні з оболонок і додаванні цукру утворюються гелі, пектини використовують як желе-утворюють речовини для виготовлення мармеладу та ін.
Крім вуглеводних компонентів, до складу матриксу клітинної стінки входить структурний білок екстенеін -гліконроте-ін, який за своїм складом близький до міжклітинних білкам тварин -коллагенам.
На частку матриксу доводиться до 60% сухої речовини клітинної оболонки. Матрикс оболонки не просто заповнює проміжки між мікрофібрилами, а утворює міцні хімічні (водневі і ковалентні) зв'язки між макромолекулами і мікрофібрилами, що забезпечує міцність клітинної стінки, її еластичність та пластичність.
Основним інкрустуючих речовиною оболонки клітин рослин є лігнін - полімер з неразветвленной молекулою, що складається з ароматичних спиртів.
Інтенсивна лігніфікації (просочення шарів целюлози лігніном) клітинних оболонок починається після припинення росту клітини. Лігнін може відкладатися окремими ділянками - у вигляді кілець, спіралей або сітки, як це спостерігається в оболонках клітин провідної тканини - ксилеми, або суцільним шаром, за винятком тих місць, де здійснюються контакти між сусідніми клітинами у вигляді плазмодесм.
Лігнін в поєднанні з целюлозою надає особливі властивості деревині, які роблять її незамінним будівельним матеріалом.
На клітинну оболонку можуть відкладатися також жіропо-добние речовини - суберин, кутин і віск.
Суберін відкладається на оболонку зсередини і робить її практично непроникною для води і розчинів. В результаті протопласт клітини відмирає і клітина заповнюється повітрям. Такий процес називається опробковенію. Спостерігається обкоркування оболонки клітин в покривних тканинах багаторічних деревних рослин - перидерма, кірці, а також в ендодерми кореня.
Поверхня епідермальних клітин рослин захищена гідрофобними речовинами - кутином і воском. Попередники цих з'єднань секретируются з цитоплазми на поверхню, де і відбувається їх полімеризація. Шар Кутіна зазвичай пронизаний полісахаридними компонентами (целюлозою і пектином) і утворює кутикулу. Віск часто відкладається в кристалічній формі на поверхні частин рослин (листя, плодів), утворюючи восковий наліт.
Кутикула і восковий наліт захищають клітини від ушкоджень і проникнення інфекції, зменшують випаровування води з поверхні органів.
В оболонках епідермальних клітин деяких рослин (злаків, осок і ін.) Накопичується велика кількість мінеральних речовин (мінералізація), в першу чергу карбонату кальцію і кремнезему. При мінералізації листя і стебла рослин стають жорсткими, твердими і в меншій мірі з'їдаються тваринами.
Таким чином, клітинна стінка грає важливу роль в житті клітин рослин і грибів та виконує ряд специфічних функцій.
Джерело. Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Посібник з біології для вступників до ВНЗ"