Клетъчната стена и нейната роля в живота на растителната клетка

Клетъчната стена е твърда и гъста мембрана, разположена над цитоплазмената мембрана. Този елемент е характерен за клетките на бактериите, гъбите и растенията. В допълнение към защитата на клетките, твърдата обвивка изпълнява редица други еднакво важни функции.

Клетъчна стена: обща информация

Клетъчната стена на всеки организъм има редица характеристики. Например, в бактериите се състои главно от муреин. Между другото, бактериалните щамове се разделят на два вида - грам-положителни и грам-отрицателни - точно поради структурните особености на твърдата черупка. Това определя тяхната чувствителност към антибиотици.

Ако говорим за клетъчните стени на гъбичките, тогава основните им компоненти са хитин и глюкани. Но черупките от водорасли могат да се състоят от различни полизахариди - главно глюкоза и нейните съединения. Между другото, съставът на клетъчната мембрана на водораслите е много важен таксон. Струва си да си припомним за групата Диатомични водорасли, представители на които синтезират собствената си стена от силициев диоксид.

Клетъчна стена на растенията и нейните функции

Принципите на структурата на твърдата клетъчна мембрана са най-удобно изследвани от примера растителна клетка. И въпреки че механичната защита е една от най-важните функциите на клетъчната стена, тя има много по-голямо значение:

• осигурява механична и химическа устойчивост на клетката;
• предотвратява разрушаването на клетките в хипотоничната среда;
• клетъчната стена е също и йонообменник, тъй като чрез нея се извършва поемане и освобождаване на йони;
• участва в транспортирането на органични съединения.

Структура на клетъчната стена

В стената на инсталацията е обичайно да се разграничават три основни компонента: рамка, матрица и инкрустиращи вещества.

Клетъчната стена на растението се състои от целулоза. Благодарение на образованието водородни връзки, целулозните молекули образуват силни микрофибрили, които са потопени в основния материал или матрицата.

Матрицата на клетъчната стена е приблизително 60% от общата й маса. Той запълва пространството между микрофибрилите и създава силни връзки между макромолекулите, осигурява еластичността и здравината на тази клетъчна структура. Основните компоненти на матрицата са хемицелулоза и пектин.

• Хемицелулозата е полизахарид, сходен по структура с целулозата, но с по-къси и разклонени вериги от мономери.
• Пектинови вещества също принадлежат към полизахариди, но също така включват остатъци метилов алкохол. Благодарение на образуването на химически връзки с калциеви и магнезиеви йони, пектинът участва в образуването на средните пластини - местата, където две съседни клетки са свързани помежду си. Между другото, голямо количество пектин се съдържа в плодовете на растенията.

Покриващите вещества в повечето случаи са лигнин, което е около 30% от сухата маса на клетъчната стена.

• Лигнинът може да се депозира като непрекъснат слой и под формата на отделни елементи - спирали, мрежи или пръстени. Това вещество действа като цимент - свързва целулозните влакна заедно. Благодарение на лигнификацията клетъчната стена става по-устойчива и по-малко пропусклива. Между другото, лигнинът е отговорен за лигнификацията на растенията.

Доста често вещества като кютин, суперин и восък се нанасят върху външната повърхност на клетъчната мембрана.

Суберинът се отлага върху вътрешната страна на клетъчната мембрана, осигурявайки процес на отстраняване. Такава клетка става абсолютно непропусклива за влага, поради което нейното съдържание бързо умира и свободното пространство се запълва с въздух.

Основната функция на восъчните вещества и кожичките е да предпазват клетките от инфекция, както и да намалят нивото на изпарение на водата.

Можем да кажем, че клетъчната стена е много важен елемент от растителната клетка, която осигурява нейното нормално развитие.