Определение клеточной стенки
клетка стена является внешним слоем, окружающим определенные клетки, который находится за пределами клеточная мембрана, Все клетки имеют клеточные мембраны, но, как правило, только растения, грибы, водоросли, наиболее бактерии и археи имеют клетки с клеточными стенками. Клеточная стенка обеспечивает прочность и структурную поддержку клетки и может контролировать до некоторой степени, какие типы и концентрации молекул входят и выходят из клетки. Материалы, из которых состоит клеточная стенка, различаются в зависимости от типа организм, Клеточная стенка развивалась много раз среди разных групп организмов.
Функции клеточной стенки
Клеточная стенка имеет несколько различных функций. Он гибкий, но придает клетке силу, которая помогает защитить клетку от физического повреждения. Это также придает клетке форму и позволяет организму поддерживать определенную форму в целом. Клеточная стенка также может обеспечить защиту от патогенных микроорганизмов, таких как бактерии, которые пытаются проникнуть в клетку. Структура клеточной стенки позволяет проходить через нее множеству маленьких молекул, но не более крупных молекул, которые могут повредить клетку.
Структура клеточной стенки
Растительные клеточные стенки
Основным компонентом растительная клетка стенка – это целлюлоза, углевод, который образует длинные волокна и придает клеточной стенке жесткость. Волокна целлюлозы объединяются в пучки, называемые микрофибриллами. Другие важные углеводы включают гемицеллюлозу, пектин и лигинин. Эти углеводы образуют сеть вместе со структурными белками для формирования клеточной стенки. Растение клетки, которые находятся в процессе роста, имеют первичные клеточные стенки, которые являются тонкими. Как только клетки полностью выросли, они развивают вторичные клеточные стенки. Вторичная клеточная стенка представляет собой толстый слой, который формируется внутри первичной клеточной стенки. Этот слой – это то, что обычно подразумевается под клеточной стенкой растения. Между растительными клетками есть еще один слой, называемый средней пластинкой; он богат пектином и помогает клеткам растений слипаться.
Клеточные стенки растительных клеток помогают им поддерживать тургор давление, который является давлением клеточной мембраны, прижимающейся к клеточной стенке. В идеале в клетках растений должно быть много воды, что приводит к высокой мутности. В то время как клетка без клеточной стенки, такая как клетка животного, может разбухать и взрываться слишком много воды диффундирует в него, растения должны быть в гипотонический растворы (больше воды внутри, чем снаружи, что приводит к большому количеству воды, поступающей в клетку) для поддержания давления тургора и их структурной формы. Клеточная стенка эффективно удерживает воду, чтобы клетка не лопнула. Когда давление тургора будет потеряно, растение начнет увядать. Тургорское давление – это то, что придает клеткам растений характерную квадратную форму; клетки полны воды, поэтому они заполняют пространство и давят друг на друга.
Эта диаграмма растительной клетки изображает зеленую клеточную стенку, окружающую ее содержимое.
Клеточные стенки водорослей
Водоросли представляют собой разнообразную группу, и разнообразие их клеточных стенок отражает это. Некоторые водоросли, такие как зеленые водоросли, имеют клеточные стенки, которые по структуре похожи на клетки растений. Другие водоросли, такие как бурые водоросли и красные водоросли, содержат целлюлозу наряду с другими полисахаридами или фибриллами. Диатомовые водоросли имеют клеточные стенки, которые сделаны из кремниевой кислоты. Другими важными молекулами в клеточных стенках водорослей являются маннаны, ксиланы и альгиновая кислота.
Грибковые клеточные стенки
Клеточные стенки грибов содержат хитин, который представляет собой производное глюкозы, сходное по структуре с целлюлозой. Слои хитина очень жесткие; хитин такой же молекула встречается в жестких экзоскелетах животных, таких как насекомые и ракообразные. Глюканы, которые являются другими полимерами глюкозы, также обнаруживаются в клеточной стенке гриба вместе с липидами и белками. У грибов есть белки, названные гидрофобинами в их клеточных стенках. Гидрофобины, содержащиеся только в грибах, придают клеткам силу, помогают им прилипать к поверхности и помогают контролировать движение воды в клетки. У грибов клеточная стенка является наиболее внешним слоем и окружает клеточную мембрану.
Клеточные стенки бактерий и архей
Клеточные стенки бактерий обычно содержат полисахарид пептидогликана, который является пористым и пропускает небольшие молекулы. Вместе клеточная мембрана и клеточная стенка называются клеточной оболочкой. Клеточная стенка является важной частью выживания для многих бактерий. Он обеспечивает механическую структуру для одноклеточных бактерий, а также защищает их от внутреннего давления тургора. Бактерии имеют более высокую концентрацию молекул, таких как белки, внутри себя по сравнению с окружающей средой, поэтому клеточная стенка препятствует попаданию воды внутрь клетки. Различия в толщине клеточной стенки также делают возможным окрашивание по Граму. Окрашивание по Граму используется для общей идентификации бактерий; бактерии с толстыми клеточными стенками являются грамположительными, а бактерии с более тонкими клеточными стенками – грамотрицательными.
Хотя археи во многом похожи на бактерии, едва ли в стенках архей содержится пептидогликан. Есть несколько различных типов клеточных стенок у архей. Некоторые состоят из псевдопептидогликана, некоторые имеют полисахариды, некоторые имеют гликопротеины, а другие имеют белки поверхностного слоя (так называемый S-слой, который также можно найти в бактериях).
- Клеточная мембрана – мембрана, обнаруженная снаружи всех клеток, которая отделяет их от внешней среды.
- Тургорское давление – Давление воды внутри клеток.
- Хитин – Полисахарид, который является основным компонентом грибковых клеточных стенок, а также экзоскелетов некоторых животных, таких как насекомые.
викторина
1. Что является функцией клеточной стенки?A. Для поддержания тургорского давленияB. Для поддержки клеткиC. Чтобы контролировать, какие молекулы входят и выходят из клеткиD. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 1
D верно. Все это функции клеточной стенки.
2. Клетки какой группы организмов лишены клеточной стенки?A. ArchaeaB. бактерииC. животныеD. Грибы
Ответ на вопрос № 2
С верно. Животные клетки не имеют клеточных стенок; они имеют только полупроницаемую клеточную мембрану. Животные клетки могут двигаться легче без клеточной стенки.
3. У какого организма есть клеточная стенка, содержащая хитин?A. растенияB. морские водорослиC. ГрибыD. бактерии
Ответ на вопрос № 3
С верно. Клеточные стенки грибов содержат хитин, что делает их крепкими и жесткими. Хитин является полисахаридом, который также образует экзоскелеты некоторых насекомых и ракообразных.