Przeczytaj
Skład i budowa ściany komórkowej
Ściana komórkowa składa się z elementów szkieletowych oraz podłoża (matriks).
U roślin szkielet ściany komórkowej tworzą mikrofibrylemikrofibryle, które utworzone są ze ściśle przylegających do siebie łańcuchów celulozycelulozy. Cząsteczki te połączone są ze sobą za pomocą wiązań wodorowych, które stabilizują strukturę ściany komórkowej. W skład podłoża wchodzą różne cukry złożone, głównie pektynypektyny i hemicelulozyhemicelulozy (zapewniające wytrzymałość mechaniczną oraz ochronę przed wysuszeniem) oraz białka (np. hemicelulazy, uczestniczące w modyfikacji składników ściany komórkowej), a także woda. W ścianie pierwotnej zawartość wody stanowi około 60% świeżej masy. Ściana wtórna zawiera nieco mniej wody.
U grzybów elementy szkieletowe ściany zbudowane są z chitynychityny, natomiast u protistów z celulozy, pektyn lub innych specyficznych dla danej grupy związków chemicznych. U bakterii ściana komórkowa zbudowana jest z mureiny, inaczej zwanej peptydoglikanem. Mureina stanowi do 70% suchej masy u bakterii Gram‑dodatnich i do 10% u bakterii Gram‑ujemnych. Ściana komórkowa bakterii dodatkowo otoczona jest błoną. U bakterii Gram‑dodatnich w ścianie komórkowej występują kwasy tejchojowe, a u Gram‑ujemnych – m.in. lipoproteiny i lipopolisacharydy.
Pierwotna i wtórna ściana komórkowa roślin
Wyróżnia się ścianę komórkową pierwotną, która występuje w młodych, rosnących komórkach, oraz ścianę wtórną obecną w komórkach zróżnicowanych, nierosnących. Ściana pierwotna jest stosunkowo cienka, a mikrofibryle ułożone są w niej chaotycznie w różnych kierunkach, co umożliwia naciąganie się ściany w czasie wzrostu komórki. Pomiędzy ścianami pierwotnymi sąsiadujących komórek roślinnych znajduje się blaszka środkowablaszka środkowa, czyli cienka warstwa substancji międzykomórkowej składającej się z pektyn. Spaja ona sąsiadujące komórki roślinne.
Ściana wtórna natomiast jest gruba, sztywna i nierozciągliwa. Składa się z kilku pokładów celulozowych, z których każdy zawiera mikrofibryle ułożone tylko w jednym kierunku.
Ściana komórkowa jest strukturą, która ulega nieustannym zmianom. W jej przebudowie uczestniczą białka modyfikujące polisacharydy (np. pektyny i hemicelulozy). Obecność tych białek ma szczególne znaczenie dla kiełkujących nasion – to od nich zależy, czy proces kiełkowania przebiegnie pomyślnie. Aktywność tych białek warunkuje m.in. elongacje korzenia zarodkowego.
Plazmodesmy
W niektórych miejscach ściany pierwotnej pomiędzy mikrofibrylami przechodzą fragmenty cytoplazmy wyścielone plazmolemmą, czyli tzw. plazmodesmyplazmodesmy. Stanowią one szlaki wymiany substancji między sąsiadującymi komórkami.
W przypadku komórek mających ściany wtórne plazmodesmy przenikają przez jamki – niewielkie fragmenty ściany pierwotnej niezajęte przez ścianę wtórną.
Modyfikacje struktury wtórnej ściany komórkowej
Wtórna ściana komórkowa roślin może podlegać różnorodnym modyfikacjom polegającym na odkładaniu w niej substancji organicznych lub nieorganicznych.
Związki inkrustujące
Do związków inkrustujących należą m.in. ligninalignina, powodująca drewnienie ścian komórkowych (np. komórki drewna, sklerenchymy), oraz krzemionka (np. w skórce skrzypów). Zadaniem substancji inkrustujących jest przede wszystkim mechaniczne wzmocnienie struktury ściany.
Związki adkrustujące
Do związków adkrustujących należą głównie tłuszczowce, takie jak suberynasuberyna, która powoduje korkowacenie ściany (np. komórki korka), oraz kutynakutyna, która odkładana jest na powierzchni skórki liści i łodyg, tworząc warstwę kutykulikutykuli. Związki adkrustujące chronią głównie przed utratą wody oraz zabezpieczają przed wnikaniem drobnoustrojów chorobotwórczych.
Funkcje ściany komórkowej
Słownik
cienka warstwa substancji międzykomórkowej, występującej pomiędzy ścianami komórkowymi; składa się głównie z pektyn
(łac. cellula – komórka) materiał budulcowy tkanek roślinnych; nierozgałęziony, liniowy biopolimer zbudowany z monomerów D‑glukozy połączonych ze sobą wiązaniami beta‑1,4‑glikozydowymi; celuloza jest bezbarwna, bezsmakowa i nierozpuszczalna w wodzie
długi, nierozgałęziony polimer zbudowany z merów glukozydowych i N‑acetyloglukozoaminowych; tworzy m.in. pancerze skorupiaków i pokrywy skrzydeł chrząszczy
niejednorodna grupa polisacharydów występujących w ścianie komórkowej roślin; poszczególne węglowodany połączone są ze sobą wiązaniem beta‑glikozydowymi, dzięki któremu tworzą się liczne rozgałęzienia
organella występująca u większości komórek eukariotycznych (z wyjątkiem tych, które utraciły jądro komórkowe np. erytrocyty); zawiera główny zasób informacji genetycznej (ok. 99%), która zakodowana jest w DNA chromatyny (pozostała część informacji jest zawarta w DNA mitochondriów oraz plastydów roślin i fotoautotroficznych protistów)
cienka warstwa utworzona z kutyny i wosków; pokrywa ściany komórek epidermy, chroniąc roślinę przed wnikaniem drobnoustrojów i nadmiernym parowaniem wody w powierzchni organów, na których występuje
substancja woskowata składająca się z polimerów kwasów tłuszczowych; tworzy na powierzchni niektórych organów rośliny nieprzepuszczalną dla cieczy i gazów warstewkę kutykuli, która chroni roślinę przed nadmierną transpiracją i patogenami
(łac. lignum – drewno, drzewo) drzewnik, polimer zbudowany z pochodnych alkoholi fenolowych; jest substancją zwiększającą zwartość komórek drewna (zwiększa sztywność ściany komórkowej i odporność na działanie czynników mechanicznych)
elementarne włókna celulozowe, tworzone przez kompleksy syntetaz celulozowych na zewnętrznej powierzchni błony komórkowej u roślin jako szkieletowy składnik ściany komórkowej
mieszanina węglowodanów (polisacharydów i oligosacharydów) występujących w ścianie komórkowej roślin; węglowodany połączone są ze sobą wiązaniami alfa‑1,4‑glikozydowymi i mają zdolność tworzenia żeli
protoplazmatyczne połączenia między sąsiednimi komórkami w tkance roślinnej, przechodzące w poprzek wspólnej (podwójnej) ściany komórkowej
substancja organiczna zbudowana z długołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz ich estrów; pełni funkcję wzmacniającą i termoizolacyjną