生物学の中には、以前は細胞学として知られていた細胞生物学と呼ばれる分野があり、細胞の研究を担当しています。 すべての生き物を構成するこれらの微生物 独自の特徴と構造を持っている、 タイプによって異なります。 それらは非常に広範で複雑な主題であるため、今日はより植物学的な部分である植物細胞壁に焦点を当てます。
このテーマに興味があり、植物細胞のこの小さな部分について詳しく知りたい場合は、読み続けることをお勧めします。 植物の細胞壁とは何かという前に、植物の細胞の機能とは何かを説明します。 次に、その構造とコンポーネントについて説明します。
植物細胞の機能は何ですか?
植物の細胞壁の話をする前に、まず植物の細胞の働きを明らかにしましょう。 それらは、王国の一部である生物の植物組織を形成する真核細胞の一種です。 植物界.
それらは、動物の細胞とある種の類似点があります。 どちらの場合も、それらは分化した核、細胞質、膜、および遺伝的遺伝情報を含む真核細胞です。 DNAともいう。 ただし、この XNUMX 種類の細胞には非常に重要な違いがあります。 野菜には光合成能力があります。 これは、植物が光エネルギーを使用して有機物質を合成し、酸素を放出する化学プロセスです。
植物細胞壁とは何ですか？
植物の細胞壁について話すとき、さまざまな浸透圧と成長をサポートする硬くて抵抗力のある層を意味します。 その位置は、菌類、細菌、古細菌、藻類と同様に、植物の細胞の細胞膜の外側です。 壁の役目は 細胞の内容を保護し、剛性を与え、植物の構造を定義します。 さらに、細胞と環境の間のメディエーターとして機能します。
植物の細胞壁の構造は何ですか?
植物の細胞壁は、その構造上、合計XNUMXつの基本的な部分があります。 以下にそれらについてコメントします。
- 一次壁
それは通常 100 ～ 200 ナノメートルの厚さで、すべての植物細胞に見られます。 セルロースのミクロフィブリルが XNUMX ～ XNUMX 層積み重なってできた壁です。 ミクロフィブリルのおかげで細胞の成長に完全に適応し、ミクロフィブリルがその間を滑り、縦方向の分離を生み出します。 - 二次壁
非常に一般的ですが、すべての植物に存在するわけではありません。 二次壁は、原形質膜に隣接する層です。 セルロース、リグニン、スベリンを多く含みます。 さらに、変形することも、細胞を成長させることもできません。 細胞の成長が終わると、二次壁が形成されます。 一般に、木質組織では一次壁よりもはるかに厚いです。 - ミドルラメラ
中間層は、一次壁を結合する機能を持つ層です。 その主成分はペクチンとヘミセルロースです。
植物細胞壁の構成
植物の細胞壁の構成は、細胞の種類や分類群によって異なります。 通常、 炭水化物、タンパク質、リン脂質でできたネットワークでできています。 それらはすべて、他のタンパク質と炭水化物で構成されるゼラチン状のマトリックスに埋め込まれています。
炭水化物
セルロースは、植物の細胞壁の主成分です。 ミクロフィブリルに組織化されたのは繊維状の多糖類です。 植物細胞壁の乾燥重量の15％から30％がこの有機生体分子に対応します。 セルロースミクロフィブリルに関しては、これらはヘミセルロースと呼ばれる非繊維状炭水化物によって結合されます。
植物細胞壁にはもうXNUMXつの非常に重要な成分であるペクチンがあります。 この非繊維状多糖類は、高度に水和したD-ガラクツロン酸が豊富で、その分岐は不均一です。 ペクチン マトリックスは、壁の気孔率の原因です。 さらに、pHを調整する機能を持つフィラーを提供します。
タンパク質
植物細胞壁の別の構成要素は、構造タンパク質です。 これらは通常、XNUMX つか XNUMX つのアミノ酸が豊富です。 それらはグリコシル化されており、繰り返し配列を持つドメインを持っています。 これらのタンパク質のほとんどは、それらの間の共有結合または炭水化物によって固定化された繊維構造を持っています。 今日、植物の細胞壁には、成長のさまざまな段階で、またさまざまなストレス条件に反応して構造タンパク質が蓄積することがわかっています。 これらは、植物細胞壁の構造タンパク質です。
- HRGP: ヒドロキシプロリンが豊富なタンパク質、エクステンシン
- PRP: プロリンが豊富なタンパク質
- GRP: グリシンが豊富なタンパク質
- AGP: アラビノガラクタンが豊富なタンパク質
タンパク質と多糖類のネットワーク内には、いくつかの 可溶性タンパク質:
- グルコシダーゼなどの栄養素の製造に関係する酵素。
- 壁代謝に関係する酵素。 例: キシログルカノトランスフェラーゼ、ペルオキシダーゼ、ラッカーゼ
- 防御関連タンパク質
- 輸送タンパク質
ポリマー
植物細胞壁の構成の一部である他のポリマーもあります。 セルロースに次いで多く含まれる成分はリグニンです。 これは、フェニルプロピルアルコールとさまざまな酸の結合の結果である硬質アモルファスポリマーです。 通常、二次壁に蓄積します。 ただし、死んだ組織や壊死した組織の中央のラメラに現れることがあります。
クチンとスベリンは、他の植物細胞壁ポリマーです。 これらは長鎖脂肪酸でできており、それらが互いに結合することで堅固な三次元ネットワークが形成されます。 両方のポリマーは通常、二次壁に蓄積しますが、例外的な方法で一次壁に現れることもあります。
ワックスは引き続き強調されます。 これらは剛性を提供せず、 しかし、はい、水への不浸透性。 クチンとスベリンも多少の防水性を提供しますが、それほど多くはありません。
生物学一般において、細胞は全世界であり、今日も研究が続けられています。 ここでは植物細胞の一部についてしか触れていませんが、もっと学ぶべきことがたくさんあります。