Унутар биологије постоји грана звана ћелијска биологија, раније позната као цитологија, која је одговорна за проучавање ћелија. Ови микроорганизми који чине све живо биће имају своје карактеристике и структуру, у зависности од врсте. Како су они врло широка и сложена тема, данас ћемо се фокусирати на један ботанички део: зид биљних ћелија.
Ако вас занима тема и желите да сазнате више о овом малом делу биљних ћелија, препоручујем вам да наставите са читањем. Објаснићемо која је функција биљне ћелије пре него што кажемо шта је биљни ћелијски зид. Тада ћемо разговарати о његовој структури и компонентама.
Која је функција биљне ћелије?
Пре него што разговарамо о зиду биљних ћелија, хајде да прво разјаснимо функцију биљних ћелија. Они су врста еукариотске ћелије која формира биљна ткива у оним организмима који су део царства Биљка.
Имају одређене сличности са ћелијама животиња. У оба случаја то су еукариотске ћелије које садрже диференцирано језгро, цитоплазму, мембрану и наследне генетске информације. такође познат као ДНК. Међутим, постоји веома важна разлика између две врсте ћелија. Поврће има способност фотосинтезе. То је хемијски процес којим биљке користе светлосну енергију за синтезу органских супстанци, ослобађајући тако кисеоник.
Шта је биљни ћелијски зид?
Када говоримо о биљном ћелијском зиду, мислимо на крути и отпорни слој који подржава различите осмотске силе и раст. Његова локација је спољашност плазматске мембране у ћелијама биљака, као и гљивица, бактерија, археја и алги. Функција зида је штите садржај ћелија, дају крутост и дефинишу структуру биљака. Поред тога, делује као посредник између ћелије и околине.
Каква је структура ћелијског зида биљке?
Зид биљних ћелија има укупно три основна дела у погледу своје структуре. Коментарисаћемо их у наставку:
- Примарни зид
Дебљина је обично између 100 и 200 нанометара и налази се у свим биљним ћелијама. То је зид који се састоји од накупине три или четири слоја целулозних микрофибрила. Савршено је прилагођен расту ћелија захваљујући микрофибрилима, јер се оне клизе између њих, производећи уздужно раздвајање. - Секундарни зид
Иако је врло чест, не постоји у свим биљкама. Секундарни зид је слој уз плаземску мембрану. Садржи пуно целулозе, лигнина и суберина. Поред тога, није деформабилан нити омогућава раст ћелија. Када се раст ћелија заврши, формира се секундарни зид. Генерално је много дебљи од примарног зида у дрвенастим ткивима. - Средња ламела
Средња ламела је слој чија је функција спајање примарних зидова. Његове главне компоненте су пектин и хемицелулоза.
Састав биљног ћелијског зида
Што се тиче састава ћелијског зида биљке, он се разликује у зависности од врсте ћелије и различитих таксономских група. Обично, Састоји се од мреже коју чине угљени хидрати, протеини и фосфолипиди. Сви они уграђени су у желатинасту матрицу која се пак састоји од других протеина и угљених хидрата.
Угљикохидрати
Целулоза је главна компонента ћелијског зида биљке. То је фибриларни полисахарид који је организован у микрофибриле. Између 15% и 30% суве тежине зидова биљних ћелија одговара овој органској биомолекули. Што се тиче целулозних микрофибрила, они су везани за нефибриларне угљене хидрате, зване хемицелулоза.
Постоји још једна веома важна компонента за биљни ћелијски зид: пектин. Овај нефибриларни полисахарид богат је високо хидратисаном Д-галактуронском киселином и његово гранање је хетерогено. Матрица пектина одговорна је за порозност зида. Поред тога, пружа пунила чија је функција регулисање пХ.
Протеин
Друга компонента биљног ћелијског зида су структурни протеини. То су обично богате једном или две аминокиселине, гликозилирани су и имају домене са понављајућим секвенцама. Већина ових протеина има фибриларну структуру која је имобилисана ковалентном везом између њих или са угљеним хидратима. Данас знамо да се структурни протеини акумулирају у ћелијском зиду биљке током различитих фаза развоја, а такође и као одговор на различите стресне услове. Ово су структурни протеини биљног ћелијског зида:
- ХРГП: Протеини богати хидроксипролином, екстензини
- ПРПс: Протеини богати пролином
- ГРП: Протеини богати глицином
- АГП: Протеини богати арабиногалактанима
Унутар мреже протеина и полисахарида постоји и неколико њих растворљиви протеини:
- Ензими који су повезани са производњом хранљивих састојака, попут глукозидазе.
- Ензими који су повезани са метаболизмом зидова. Пример: Ксилоглуканотрансферазе, пероксидазе, лаказе
- Протеини повезани са одбраном
- Транспортни протеини
Полимери
Постоје и други полимери који су део састава биљног ћелијског зида. После целулозе, најзаступљенији састојак је лигнин. То је крути аморфни полимер који је резултат спајања фенилпропил алкохола и различитих киселина. Обично се акумулира на секундарним зидовима. Међутим, могу се повремено појавити у средњој ламели мртвог или некротичног ткива.
Цутин и суберин су други полимери биљних ћелијских зидова. Направљене су од масних киселина дугог ланца чије међусобно везивање ствара круту тродимензионалну мрежу. Оба полимера се обично акумулирају на секундарним зидовима, али се на изузетним начинима могу појавити и на примарним зидовима.
Воскови остају да се истакну. Они не пружају крутост, али да, непропусност за воду. Цутин и суберин такође пружају мало хидроизолације, али не толико.
У биологији уопште, ћелије су читав свет који се и данас истражује. Овде смо разговарали само о делу биљних ћелија, али има још много тога да се научи.