Struktura i funkcja ściany komórkowej

Komórki liści

To zdjęcie z mikrofotografii przedstawia komórkę roślinną i jej wewnętrzne organelle. Ściana komórkowa pojawia się jako cienka warstwa między komórkami a jądrem, która jest wydatną, okrągłą organellą z mniejszym czerwonym jąderkiem.

Dr Jeremy Burgess / Science Photo Library / Getty Images





Główną rolą ściany komórkowej jest tworzenie szkieletu dla komórki, aby zapobiec nadmiernej ekspansji. Włókna celulozowe, białka strukturalne i inne polisacharydy pomagają zachować kształt i formę komórki. Dodatkowy funkcje ściany komórkowej włączać:



    Wspierać się:Ściana komórkowa zapewnia wytrzymałość mechaniczną i wsparcie. Kontroluje również kierunek wzrostu komórek.​ Wytrzymać ciśnienie turgoru:Ciśnienie Turgora to siła wywierana na ścianę komórkową, gdy zawartość komórki popycha błonę komórkową do ściany komórkowej. Ten nacisk pomaga roślinie pozostać sztywnym i wyprostowanym, ale może również spowodować pęknięcie komórki.​ Reguluj wzrost:Ściana komórkowa wysyła sygnały, aby komórka weszła do cykl komórkowy aby dzielić i rozwijać się. Reguluj dyfuzję:Ściana komórkowa jest porowata, co pozwala na obecność niektórych substancji, w tym: białka , aby przejść do komórki, jednocześnie nie dopuszczając innych substancji.​ Komunikacja:Komórki komunikują się ze sobą za pośrednictwem plasmodesmata (pory lub kanały między ścianami komórek roślinnych, które umożliwiają cząsteczkom i sygnałom komunikacyjnym przechodzenie między poszczególnymi komórkami roślinnymi).​ Ochrona:Ściana komórkowa stanowi barierę chroniącą przed wirusy roślinne i inne patogeny. Pomaga również zapobiegać utracie wody.​ Magazynowanie:Ściana komórkowa przechowuje węglowodany do wykorzystania we wzroście roślin, zwłaszcza w nasionach.

Struktury komórek roślinnych i organelle

Jądro komórki roślinnejDr David Furness, Keele University / Science Photo Library / Getty Images

informacji genetycznej. id='mntl-sc-block-image_2-0-9' />

Ten mikrofotograficzny obraz przekroju komórki roślinnej ujawnia jej wewnętrzną strukturę. Wewnątrz ściany komórkowej znajdują się chloroplasty (ciemnozielone), miejsce fotosyntezy i jądro (pomarańczowe), które zawiera informację genetyczną komórki.

Dr David Furness, Keele University / Science Photo Library / Getty Images



Ściana komórkowa roślin wspiera i chroni struktury wewnętrzne i organelle . Te tak zwane „małe narządy” pełnią niezbędne funkcje wspierające życie komórki. Do organelli i struktur, które można znaleźć w typowej komórce roślinnej należą:

  • Membrana komórkowa (plazmowa) : Ta błona otacza cytoplazmę komórki, otaczając jej zawartość.​
  • Ściana komórkowa:Zewnętrzną powłoką komórki, która chroni komórkę roślinną i nadaje jej kształt, jest ściana komórkowa.
  • Centriole : Te struktury komórkowe organizują gromadzenie się mikrotubul podczas podział komórek .​
  • Chloroplasty : Witryny fotosynteza w komórce roślinnej znajdują się chloroplasty.​
  • Cytoplazma : Ta żelowata substancja w błonie komórkowej podtrzymuje i zawiesza organelle.​
  • Cytoszkielet : Cytoszkielet to sieć włókien w cytoplazmie.​
  • Retikulum endoplazmatyczne : Ta organella to rozległa sieć błon złożona zarówno z obszarów z rybosomami (szorstki ER), jak i bez rybosomów (gładki ER).​
  • Kompleks Golgiego : Ta organella jest odpowiedzialna za produkcję, przechowywanie i wysyłkę niektórych produktów komórkowych.​
  • Lizosomy : Te woreczki enzymów trawią makrocząsteczki komórkowe.​
  • Mikrotubule : Te puste w środku pręty służą przede wszystkim do wspierania i kształtowania komórki.​
  • Mitochondria : Te organelle wytwarzają energię dla komórki poprzez oddychanie.​
  • Jądro : Ta duża, związana z błoną struktura znajdująca się w komórce zawiera informacje dziedziczne komórki.​
  • Jądro:Ta kolista struktura w jądrze pomaga w syntezie rybosomów.​ Nukleopory:Te maleńkie dziurki w błonie jądrowej umożliwiają kwasom nukleinowym i białkom wchodzenie i wychodzenie z jądra.​
  • Peroksysomy : Te maleńkie struktury są połączone pojedynczą membraną i zawierają enzymy, które produkują nadtlenek wodoru jako produkt uboczny.​
  • Plasmodesmata :Te pory lub kanały między ścianami komórek roślinnych umożliwiają cząsteczkom i sygnałom komunikacyjnym przechodzenie między poszczególnymi komórkami roślinnymi.​
  • Rybosomy : Złożony z RNA i białka, rybosomy są odpowiedzialne za składanie białek.​
  • Vacuole : Ta zazwyczaj duża struktura w komórce roślinnej pomaga w utrzymaniu komórki i uczestniczy w różnych funkcjach komórkowych, w tym w przechowywaniu, detoksykacji, ochronie i wzroście.

Ściana komórkowa bakterii

Komórka bakteryjnaWikimedia Commons /CC BY-SA 4.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-13' />

To jest schemat typowej prokariotycznej komórki bakteryjnej. Autor: Ali Zifan (Praca własna)/ Wikimedia Commons /CC BY-SA 4.0

W przeciwieństwie do komórek roślinnych, ściana komórkowa bakterii prokariotycznych składa się z peptydoglikan . Ta cząsteczka jest unikalna w składzie ściany komórkowej bakterii. Peptydoglikan to polimer składający się z cukrów podwójnych i aminokwasy (podjednostki białkowe). Ta cząsteczka nadaje sztywności ściany komórkowej i pomaga kształt bakterii . Cząsteczki peptydoglikanu tworzą arkusze, które otaczają i chronią błonę plazmatyczną bakterii.



Ściana komórkowa w bakterie gram-dodatnie zawiera kilka warstw peptydoglikanu. Te ułożone w stos warstwy zwiększają grubość ściany komórkowej. W bakterie gram-ujemne , ściana komórkowa nie jest tak gruba, ponieważ zawiera znacznie niższy procent peptydoglikanu. Ściana komórkowa bakterii gram-ujemnych zawiera również zewnętrzną warstwę lipopolisacharydów (LPS). Warstwa LPS otacza warstwę peptydoglikanu i działa jak endotoksyna (trucizna) w bakterie chorobotwórcze (bakterie powodujące chorobę). Warstwa LPS chroni również bakterie Gram-ujemne przed niektórymiantybiotyki, takie jak penicyliny.

Kluczowe punkty dotyczące ściany komórkowej

  • Ściana komórkowa jest zewnętrzną błoną ochronną wielu komórek, w tym roślin, grzybów, alg i bakterii. Komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej.
  • Głównymi funkcjami ściany komórkowej jest zapewnienie struktury, wsparcia i ochrony komórki.
  • Ściana komórkowa roślin składa się głównie z celulozy, aw wielu roślinach zawiera trzy warstwy. Trzy warstwy to blaszka środkowa, pierwotna ściana komórkowa i wtórna ściana komórkowa.
  • Ściany komórkowe bakterii składają się z peptydoglikanu. Bakterie Gram-dodatnie mają grubą warstwę peptydoglikanu, a bakterie Gram-ujemne cienką warstwę peptydoglikanu.

Źródła

  • Lodish, H, i in. „Dynamiczna ściana komórkowa roślin”. Molekularna biologia komórki . Wyd. 4, W.H. Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21709/.
  • Young, Kevin D. Bakteryjna ściana komórkowa. Biblioteka internetowa Wiley , Wiley/Blackwell (10.1111), 19.04.2010, onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470015902.a0000297.pub2.