Biologian sisällä on solubiologia, jota kutsutaan aiemmin sytologiaksi, joka vastaa solujen tutkimuksesta. Nämä mikro-organismit, jotka muodostavat kaiken elävän on omat ominaisuutensa ja rakenteensa, tyypistä riippuen. Koska ne ovat hyvin laaja ja monimutkainen aihe, keskitymme tänään kasvitieteellisempään osaan: kasvisoluseinään.
Jos olet kiinnostunut aiheesta ja haluat tietää enemmän tästä pienestä osasta kasvisoluja, suosittelen, että jatkat lukemista. Selitämme, mikä on kasvisolun tehtävä, ennen kuin sanomme, mikä on kasvisoluseinä. Sitten puhumme sen rakenteesta ja komponenteista.
Mikä on kasvisolun tehtävä?
Ennen kuin puhumme kasvisoluseinästä, selvennetään ensin kasvisolujen toiminta. Ne ovat eräänlainen eukaryoottinen solu, joka muodostaa kasvikudoksia niissä organismeissa, jotka ovat osa valtakuntaa Plantae.
Heillä on tiettyjä yhtäläisyyksiä eläinten solujen kanssa. Molemmissa tapauksissa ne ovat eukaryoottisoluja, jotka sisältävät erilaistuneen ytimen, sytoplasman, kalvon ja perinnöllisen geneettisen tiedon. tunnetaan myös nimellä DNA. Kahden solutyypin välillä on kuitenkin erittäin tärkeä ero. Vihanneksilla on kyky syntetisoida. Se on kemiallinen prosessi, jossa kasvit käyttävät valoenergiaa orgaanisten aineiden syntetisoimiseksi vapauttaen siten happea.
Mikä on kasvisoluseinä?
Kun puhumme kasvisoluseinästä, tarkoitamme jäykää ja kestävää kerrosta, joka tukee erilaisia osmoottisia voimia ja kasvua. Sen sijainti on plasmakalvon ulkopuolella kasvien, sienien, bakteerien, arkkien ja levien soluissa. Seinän tehtävä on suojaa solupitoisuutta, antaa jäykkyyttä ja määrittelee kasvien rakenteen. Lisäksi se toimii välittäjänä solun ja ympäristön välillä.
Mikä on kasvisoluseinän rakenne?
Kasvisoluseinällä on rakenteeltaan yhteensä kolme perusosaa. Aiomme kommentoida niitä alla:
- Ensisijainen seinä
Se on yleensä 100-200 nanometriä paksu ja sitä löytyy kaikista kasvisoluista. Se on seinä, joka koostuu kolmen tai neljän kerroksen selluloosamikrofiileistä. Se on sopeutunut täydellisesti solukasvuun mikrofibrillien ansiosta, koska ne liukuvat niiden välillä tuottaen pituussuuntaisen eron. - Toissijainen seinä
Vaikka se on hyvin yleistä, sitä ei ole kaikissa kasveissa. Toissijainen seinä on plasmakalvon vieressä oleva kerros. Sisältää paljon selluloosaa, ligniiniä ja suberiinia. Lisäksi se ei ole muodonmuutos eikä anna solujen kasvaa. Kun solukasvu on päättynyt, muodostuu toissijainen seinä. Yleensä se on paljon paksumpi kuin puukudosten primaariseinä. - Keskilamelli
Keskilamelli on kerros, jonka tehtävänä on liittää pääseinät. Sen pääkomponentit ovat pektiini ja hemiselluloosa.
Kasvinsoluseinän koostumus
Kasvinsoluseinän koostumuksen osalta se vaihtelee solutyypin ja eri taksonomisten ryhmien mukaan. Yleensä, Se koostuu verkosta, joka koostuu hiilihydraateista, proteiineista ja fosfolipideistä. Kaikki ne on upotettu hyytelömäiseen matriisiin, joka puolestaan koostuu muista proteiineista ja hiilihydraateista.
hiilihydraatit
Selluloosa on kasvisoluseinän pääkomponentti. Se on fibrillaarinen polysakkaridi, joka on järjestetty mikrofibrilleiksi. 15 - 30% kasvisolujen kuivapainosta vastaa tätä orgaanista biomolekyyliä. Selluloosamikrofibrillien suhteen nämä sitoutuvat ei-fibrillaarisiin hiilihydraatteihin, joita kutsutaan hemiselluloosaksi.
Kasvien soluseinälle on toinen erittäin tärkeä komponentti: pektiini. Tämä ei-fibrillaarinen polysakkaridi sisältää runsaasti erittäin hydratoitunutta D-galakturonihappoa ja sen haarautuminen on heterogeenista. Pektiinimatriisi on vastuussa seinän huokoisuudesta. Lisäksi se tarjoaa täyteaineita, joiden tehtävänä on säätää pH: ta.
proteiini
Toinen kasvisoluseinän komponentti on rakenneproteiineja. Nämä sisältävät yleensä yhtä tai kahta aminohappoa, ne ovat glykosyloituja ja niillä on domeeneja toistuvien sekvenssien kanssa. Suurimmalla osalla näistä proteiineista on fibrillaarirakenne, joka on immobilisoitu kovalenttisen sidoksen kautta niiden välillä tai hiilihydraattien kanssa. Nykyään tiedämme, että rakenneproteiinit kertyvät kasvisoluseinään eri kehitysvaiheissa ja myös vasteena erilaisiin stressaaviin olosuhteisiin. Nämä ovat kasvisoluseinän rakenteelliset proteiinit:
- HRGP: t: Hydroksiproliinipitoiset proteiinit, ekstensiinit
- PRP: t: Proliinipitoiset proteiinit
- GRP: t: Glysiinipitoiset proteiinit
- AGP: t: Proteiinit, joissa on runsaasti arabinogalaktaaneja
Proteiinien ja polysakkaridien verkostossa on myös useita liukoiset proteiinit:
- Entsyymit, jotka liittyvät ravintoaineiden valmistukseen, kuten glukosidaasi.
- Entsyymit, jotka liittyvät seinämän aineenvaihduntaan. Esimerkki: ksyloglukanotransferaasit, peroksidaasit, lakkaasit
- Puolustukseen liittyvät proteiinit
- Kuljetusproteiinit
Polymeerit
On myös muita polymeerejä, jotka ovat osa kasvisoluseinän koostumusta. Selluloosan jälkeen runsain komponentti on ligniini. Se on jäykkä amorfinen polymeeri, joka on seurausta fenyylipropyylialkoholien ja erilaisten happojen liittymisestä. Se kerääntyy yleensä toissijaisiin seiniin. Ne voivat kuitenkin toisinaan esiintyä kuolleen tai nekroottisen kudoksen keskilamellissa.
Kutiini ja suberiini ovat muita kasvisoluseinän polymeerejä. Nämä on valmistettu pitkäketjuisista rasvahapoista, joiden sitoutuminen toisiinsa luo jäykän, kolmiulotteisen verkon. Molemmat polymeerit kertyvät yleensä toissijaisiin seiniin, mutta ne voivat myös esiintyä pääseinämillä poikkeuksellisella tavalla.
Vahat ovat edelleen korostettavia. Nämä eivät tarjoa jäykkyyttä, mutta kyllä, veden läpäisemättömyys. Cutin ja suberin tarjoavat myös vähän vedeneristystä, mutta eivät niin paljon.
Biologiassa yleensä solut ovat koko maailma, jota tutkitaan vielä tänään. Olemme puhuneet vain osasta kasvisoluja täällä, mutta opittavaa on paljon enemmän.