A biológián belül van egy sejtbiológiának nevezett, korábban citológiának nevezett ág, amely felelős a sejtek tanulmányozásáért. Ezek a mikroorganizmusok alkotják az összes élőlényt saját tulajdonságokkal és struktúrával rendelkeznek, attól függően, hogy milyen típusúak. Mivel nagyon tág és összetett téma, ma egy botanikusabb részre fogunk összpontosítani: a növény sejtfalára.
Ha érdekel a téma, és többet szeretne megtudni a növényi sejtek erről a kis részéről, javasoljuk, hogy folytassa az olvasást. Elmondjuk, mi a növényi sejt funkciója, mielőtt elmondanánk, mi a növényi sejtfal. Ezután beszélünk a felépítéséről és az alkotórészeiről.
Mi a növényi sejt funkciója?
Mielőtt a növény sejtfaláról beszélnénk, először tisztázzuk a növényi sejtek működését. Ezek egyfajta eukarióta sejtek, amelyek növényi szöveteket képeznek azokban az organizmusokban, amelyek a királyság részét képezik növény.
Bizonyos hasonlóságok vannak az állatok sejtjeivel. Mindkét esetben eukarióta sejtek, amelyek differenciált magot, citoplazmát, membránt és örökletes genetikai információt tartalmaznak. más néven DNS. Nagyon fontos különbség van azonban a két sejttípus között. A zöldségek képesek fotoszintetizálni. Ez egy kémiai folyamat, amelynek során a növények fényenergiát használnak a szerves anyagok szintetizálására, így oxigént szabadítanak fel.
Mi a növény sejtfala?
Amikor a növény sejtfaláról beszélünk, egy merev és ellenálló réteget értünk, amely támogatja a különféle ozmotikus erőket és növekedést. Elhelyezkedése a plazma membrán külső része a növények sejtjeiben, valamint a gombákban, baktériumokban, archeákban és algákban. A fal funkciója az védi a sejttartalmat, ad merevséget és meghatározza a növények szerkezetét. Ezenkívül közvetítőként működik a sejt és a környezet között.
Mi a növény sejtfalának szerkezete?
A növényi sejtfal szerkezetét tekintve összesen három alapvető részből áll. Az alábbiakban kommentálni fogjuk őket:
- Elsődleges fal
Általában 100 és 200 nanométer közötti vastagságú, és minden növényi sejtben megtalálható. Ez egy fal, amely három vagy négy réteg cellulóz mikrofibrillum felhalmozódásából áll. A mikrofibrilláknak köszönhetően tökéletesen alkalmazkodik a sejtnövekedéshez, mivel ezek egymásba csúszva hosszirányú elválasztást eredményeznek. - Másodlagos fal
Bár nagyon gyakori, nem minden növényben létezik. A szekunder fal a plazmamembránnal szomszédos réteg. Sok cellulózt, lignint és suberint tartalmaz. Ezenkívül nem deformálható, és nem teszi lehetővé a sejtek növekedését sem. Miután a sejtnövekedés véget ért, kialakul a másodlagos fal. Általában sokkal vastagabb, mint a fás szövetekben az elsődleges fal. - Középső lamella
A középső lamella olyan réteg, amelynek feladata az elsődleges falak összekapcsolása. Fő komponensei a pektin és a hemicellulóz.
A növény sejtfalának összetétele
A növényi sejtfal összetételét tekintve a sejttípus és a különféle taxonómiai csoportok szerint változik. Általában, Szénhidrátokból, fehérjékből és foszfolipidekből álló hálózat alkotja. Mindegyik zselatinos mátrixba van ágyazva, amely viszont más fehérjékből és szénhidrátokból áll.
szénhidrátok
A cellulóz a növény sejtfalának fő alkotóeleme. Ez egy fibrilláris poliszacharid, amely mikrofibrillákká szerveződik. A növényi sejtfalak száraz tömegének 15-30% -a felel meg ennek a szerves biomolekulának. Ami a cellulóz mikrofibrillákat illeti, azokat nem fibrilláris szénhidrátok kötik meg, úgynevezett hemicellulóz.
A növény sejtfalának van egy másik nagyon fontos összetevője: a pektin. Ez a nem fibrilláris poliszacharid gazdag erősen hidratált D-galakturonsavban, elágazása heterogén. A pektinmátrix felelős a fal porozitásáért. Ezenkívül olyan töltőanyagokat is biztosít, amelyek feladata a pH szabályozása.
fehérje
A növényi sejtfal másik összetevője a strukturális fehérjék. Ezek általában egy vagy két aminosavban gazdagok, glikozilezettek és ismétlődő szekvenciájú doménekkel rendelkeznek. Ezen fehérjék többségének fibrilláris szerkezete van, amelyet kovalens kötés útján vagy szénhidrátokkal rögzítenek. Ma már tudjuk, hogy a strukturális fehérjék felhalmozódnak a növény sejtfalában a fejlődés különböző szakaszaiban, valamint a különféle stresszes állapotokra reagálva. Ezek a növényi sejtfal szerkezeti fehérjéi:
- HRGP-k: Hidroxiprolinban gazdag fehérjék, extenzinek
- PRP-k: Prolinban gazdag fehérjék
- GRP-k: Glicinben gazdag fehérjék
- AGP-k: Arabinogalaktánokban gazdag fehérjék
A fehérjék és poliszacharidok hálózatán belül is vannak oldható fehérjék:
- A tápanyagok előállításához kapcsolódó enzimek, például glükozidáz.
- Enzimek, amelyek összefüggenek a fal anyagcseréjével. Példa: xiloglükanotranszferázok, peroxidázok, lakkázok
- A védekezéssel kapcsolatos fehérjék
- Szállító fehérjék
Polimerek
Vannak más polimerek is, amelyek a növényi sejtfal összetételének részét képezik. A cellulóz után a leggyakoribb komponens a lignin. Ez egy merev amorf polimer, amely a fenil-propil-alkoholok és különféle savak egyesülésének eredménye. Rendszerint a másodlagos falakon halmozódik fel. Időnként azonban előfordulhatnak az elhalt vagy nekrotikus szövetek középső lamellájában.
A cutin és a szuberin más növényi sejtfal polimerek. Ezek hosszú láncú zsírsavakból készülnek, amelyek egymáshoz kötődve merev, háromdimenziós hálózatot hoznak létre. Mindkét polimer általában a másodlagos falakon halmozódik fel, de kivételesen az elsődleges falakon is megjelenhet.
A viaszok továbbra is kiemelendők. Ezek nem nyújtanak merevséget, de igen, vízzárhatatlanság. A Cutin és a suberin is biztosít egy kis vízszigetelést, de nem annyira.
A biológiában általában a sejtek egy egész világ, amelyet még ma is vizsgálnak. Itt csak a növényi sejtek egy részéről beszéltünk, de még sok mindent meg kell tanulni.