Ląstelių sienelių savybės, funkcijos ir struktūra

The ląstelių sienelės Tai stora ir atspari struktūra, kuri riboja tam tikrų tipų ląsteles ir yra aplink plazmos membraną. Ji nelaikoma siena, kuri vengia sąlyčio su išorės; Tai yra dinamiška, sudėtinga struktūra ir yra atsakinga už didelį fiziologinių funkcijų skaičių organizmuose.

Ląstelių sienelė randama augaluose, grybuose, bakterijose ir dumbliuose. Kiekviena siena turi struktūrą ir tipišką grupės sudėtį. Priešingai, viena iš gyvūnų ląstelių savybių yra ląstelės sienelės stoka. Ši struktūra daugiausia atsakinga už ląstelių formos suteikimą ir išlaikymą.

Ląstelės sienelė veikia kaip apsauginis barjeras reaguojant į osmotinį disbalansą, kurį gali sukelti ląstelinė aplinka. Be to, ji atlieka ryšį tarp ląstelių.

Indeksas

• 1 Bendrosios charakteristikos
• 2 Ląstelių sienelės augaluose
  • 2.1 Struktūra ir sudėtis
  • 2.2 Santrauka
  • 2.3 Funkcija
• 3 Ląstelių sienelė prokariotuose
  • 3.1 Struktūra ir sudėtis eubakterijose
  • 3.2 Architektūros struktūra ir sudėtis
  • 3.3 Santrauka
  • 3.4 Funkcijos
• 4 Ląstelių sienelės grybeliuose
  • 4.1 Struktūra ir sudėtis
  • 4.2 Sintezė
  • 4.3 Funkcijos
• 5 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

-Ląstelės sienelė yra stora, stabili ir dinamiška barjeras, randama skirtingose ​​organizmų grupėse.

-Šios struktūros buvimas yra gyvybiškai svarbus ląstelės gyvybingumui, jo formai ir, kenksmingų organizmų atveju, dalyvauja jo patogeniškume..

-Nors sienos sudėtis skiriasi priklausomai nuo kiekvienos grupės, pagrindinė funkcija yra išlaikyti ląstelių vientisumą nuo osmotinių jėgų, kurios gali susprogdinti ląstelę.

-Daugelio ląstelių organizmų atveju ji padeda audiniams formuotis ir dalyvauja ląstelių komunikacijoje

Ląstelių sienelė augaluose

Struktūra ir sudėtis

Augalų ląstelių sienelės susideda iš polisacharidų ir glikoproteinų, organizuotų trimatėje matricoje..

Svarbiausias komponentas yra celiuliozė. Jis susideda iš pakartotinių gliukozės vienetų, sujungtų β-1,4 obligacijomis. Kiekvienoje molekulėje yra apie 500 gliukozės molekulių.

Kiti komponentai yra: homogalakturonanas, rhamnogalacturonan I ir II bei hemiceliuliozės polisacharidai, pvz., Ksiloglukanai, gliukomananai, ksilanai, įskaitant.

Sienoje taip pat yra baltymų pobūdžio komponentai. Arabinogalaktanas yra baltymas, esantis sienoje ir susijęs su ląstelių signalizacija.

Hemiceliuliozė jungiasi su vandenilio jungtimis su celiulioze. Šios sąveikos yra labai stabilios. Kitiems komponentams sąveikos režimas nėra gerai apibrėžtas.

Jis gali būti diferencijuojamas tarp pirminių ir antrinių ląstelių sienelių. Pirminis yra plonas ir šiek tiek kaliojo. Baigus ląstelių augimą, atsiranda antrinis sienos nusodinimas, kuris gali pakeisti jo sudėtį, palyginti su pirminiu, arba lieka nepakitęs ir tik pridėti papildomų sluoksnių.

Kai kuriais atvejais ligninas yra antrinės sienos komponentas. Pavyzdžiui, medžiai rodo didelį celiuliozės ir lignino kiekį.

Sintezė

Sienos biosintezės procesas yra sudėtingas. Tai apima apie 2000 genų, dalyvaujančių statant konstrukciją.

Celiuliozė yra sintezuojama plazmos membranoje, kuri bus kaupiama tiesiogiai išorėje. Jo susidarymui reikalingi keli fermentiniai kompleksai.

Likusios sudedamosios dalys yra sintezuojamos membraninėse sistemose, esančiose ląstelės viduje (pvz., Golgi aparatas) ir išskiriamos pūslelėmis.

Funkcija

Ląstelių sienelė augaluose turi analogiškas funkcijas kaip ir ląstelinė matrica gyvūnų ląstelėse, pvz., Ląstelių formos ir struktūros palaikymas, jungiant audinius ir ląstelių signalizaciją. Toliau aptarsime svarbiausias funkcijas:

Reguliuokite turgorių

Gyvūnų ląstelėse, kuriose trūksta ląstelių sienelės, ekstraląstelinė aplinka yra pagrindinė osmoso problema.

Kai terpės koncentracija yra didesnė nei ląstelių vidus, vanduo ląstelėje yra linkęs išeiti. Priešingai, kai ląstelė yra veikiama hipotonine aplinka (didesnė koncentracija ląstelėje), vanduo patenka ir ląstelė gali sprogti.

Augalų ląstelių atveju ląstelių aplinkoje randami tirpalai yra mažesni nei ląstelių interjere. Tačiau ląstelė nesprogsta, nes spaudžiamas ląstelės sienelės. Šis reiškinys sukelia tam tikrą mechaninį slėgį arba ląstelių turgorių.

Ląstelių sienelės sukurtas turgoro slėgis padeda išlaikyti augalų audinius standžius.

Ryšiai tarp ląstelių

Augalų ląstelės gali bendrauti tarpusavyje per „kanalų“, vadinamų plazmodezėmis, seriją. Šie maršrutai leidžia jungti abiejų ląstelių citozolį ir keisti medžiagas bei daleles.

Ši sistema leidžia keistis metaboliniais produktais, proteinais, nukleino rūgštimis ir netgi virusinėmis dalelėmis.

Signalizavimo keliai

Šioje sudėtingoje matricoje yra molekulių, gautų iš pektino, pvz., Oligogalakturonidų, kurie gali sukelti signalizacijos kelius kaip gynybos atsakus. Kitaip tariant, jie veikia kaip gyvūnų imuninė sistema.

Nors ląstelių sienelė sudaro barjerą prieš patogenus, ji nėra visiškai nepralaidi. Todėl, kai siena yra susilpnėjusi, šie junginiai išsiskiria ir „įspėja“ užpuolimo gamyklą.

Atsiradus reakcijai, atsiranda reaktyviųjų deguonies rūšių išsiskyrimas ir susidaro metabolitai, tokie kaip fitoaleksinai, kurie yra antimikrobinės medžiagos..

Ląstelių sienelė prokariotuose

Struktūra ir sudėtis eubakterijose

Eubakterijų ląstelių sienelėje yra dvi pagrindinės struktūros, kurios skiriasi pagal garsiąją Gramo dėmę.

Pirmoji grupė susideda iš gramteigiamų bakterijų. Tokiu būdu membrana yra dviguba. Ląstelės sienelė yra plona ir abiejose pusėse apsupta vidine ir išorine plazmos membrana. Klasikinis Gram neigiamos bakterijos pavyzdys E. coli.

Savo ruožtu gramteigiamos bakterijos turi tik plazmos membraną, o ląstelių sienelė yra daug storesnė. Paprastai jie yra daug turintys teichino rūgščių ir mikolio rūgščių. Pavyzdys yra patogenas Staphylococcus aureus.

Pagrindinis abiejų tipų sienų komponentas yra peptidoglikanas, taip pat žinomas kaip mureinas. Jų sudedamosios dalys arba monomerai yra N-acetilglukozaminas ir N-acetiluramo rūgštis. Jis susideda iš linijinių polisacharidų ir mažų peptidų grandinių. Peptidoglikanas sudaro tvirtas ir stabilias struktūras.

Kai kurie antibiotikai, tokie kaip penicilinas ir vankomicinas, veikia užkertant kelią bakterijų ląstelių sienelių susidarymui. Kai bakterija praranda ląstelių sienelę, gauta struktūra yra žinoma kaip sferoplastas.

Architektūros struktūra ir sudėtis

Archaea skiriasi sienos sudėtimi bakterijų atžvilgiu, daugiausia dėl to, kad jose nėra peptidoglikano. Kai kuriose archaose yra pseudopeptidoglikano arba pseudomureino sluoksnis.

Šio polimero storis yra 15-20 nm ir panašus į peptidoglikaną. Polimero komponentai yra l-N-acetiltalosaminurono rūgštis, prijungta prie N-acetilglukozamino.

Juose yra keletas retų lipidų, tokių kaip izopreno grupės, prijungtos prie glicerolio, ir papildomas glikoproteinų sluoksnis, vadinamas S sluoksniu..

Lipidai skiriasi nuo bakterijų. Eukariotuose ir bakterijose surastos jungiamosios grandinės yra esterinio tipo, o archagoje jos yra eterinio tipo. Glicerolio skeletas yra būdingas šiai sričiai.

Yra keletas archaea rūšių, pvz Ferroplasma Acidophilum ir Termoplazma spp., kurie neturi ląstelių sienos, nepaisant to, kad gyvena ekstremaliose aplinkos sąlygose.

Tiek eubakterijos, tiek archaea yra didelis baltymų sluoksnis, pavyzdžiui, adhezinai, kurie padeda šiems mikroorganizmams kolonizuoti skirtingas aplinkybes.

Sintezė

Gram-neigiamose bakterijose sienos komponentai sintetinami citoplazmoje arba vidinėje membranoje. Sienos konstrukcija vyksta ląstelės išorėje.

Peptidoglikano susidarymas prasideda citoplazmoje, kur vyksta sintezė, sienos komponentų nukleotidų pirmtakai..

Vėliau sintezė tęsiasi citoplazminėje membranoje, kur susintetinami lipidinio pobūdžio junginiai.

Sintezės procesas baigiasi citoplazminės membranos viduje, kur vyksta peptidoglikano vienetų polimerizacija. Šiame procese dalyvauja įvairūs fermentai.

Funkcijos

Kaip ir ląstelių sienelė augaluose, ši bakterijų struktūra atlieka panašias funkcijas, kad apsaugotų šiuos vienaląsčius organizmus nuo lizės, esant osmotiniam stresui..

Gram-neigiamų bakterijų išorinė membrana padeda baltymų ir tirpiklių perkėlimą ir signalų transdukciją. Jis taip pat apsaugo organizmą nuo patogenų ir užtikrina ląstelių stabilumą.

Ląstelių sienelės grybuose

Struktūra ir sudėtis

Didžioji grybų ląstelių sienelių sudėtis ir struktūra yra gana panašios. Jie yra pagaminti iš gelio tipo angliavandenių polimerų, susiliejusių su proteinais ir kitais komponentais.

Skirtingas grybų sienos komponentas yra chitinas. Jis sąveikauja su gliukanais, kad sukurtų pluoštinę matricą. Nors ji yra stipri struktūra, ji turi tam tikrą lankstumą.

Sintezė

Pagrindinių komponentų - chitino ir gliukanų - sintezė atsiranda plazmos membranoje.

Kiti komponentai yra sintezuojami Golgi aparate ir endoplazminiame tinkle. Šios molekulės patenka į ląstelių išorę, išskiriant jas pūslelėmis.

Funkcijos

Grybų ląstelių sienelė lemia jo morfogenezę, ląstelių gyvybingumą ir patogeniškumą. Ekologiniu požiūriu tai lemia aplinkos tipą, kuriame gali gyventi tam tikras grybelis.

Nuorodos

1. Albers, S. V., ir Meyer, B. H. (2011). Archaealo ląstelių apvalkalas. Gamtos apžvalgos Mikrobiologija, 9(6), 414-426.
2. Cooper, G. (2000). Ląstelė: molekulinis metodas. 2-asis leidimas. „Sinauer Associates“.
3. Forbes, B. A. (2009). Mikrobiologinė diagnostika. Red. Panamericana Medical.
4. Gow, N. A., Latge, J. P., ir Munro, C.A. (2017). Grybelinių ląstelių sienelė: struktūra, biosintezė ir funkcija. Mikrobiologijos spektras 5(3)
5. Keegstra, K. (2010). Augalų ląstelių sienos. Augalų fiziologija, 154(2), 483-486.
6. Koebnik, R., Locher, K. P. ir Van Gelder, P. (2000). Bakterijų išorinių membranų baltymų struktūra ir funkcijos: statinės trumpai. Molekulinė mikrobiologija, 37(2), 239-253.
7. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molekulinės ląstelės biologijos 4-asis leidimas. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras, knygų lentyna.
8. Scheffers, D. J., ir Pinho, M. G. (2005). Bakterijų ląstelių sienelių sintezė: naujos įžvalgos iš lokalizacijos tyrimų. Mikrobiologijos ir molekulinės biologijos apžvalgos, 69(4), 585-607.
9. Showalter, A. M. (1993). Augalų ląstelių sienelių baltymų struktūra ir funkcijos. Augalų ląstelė, 5(1), 9-23.
10. Valent, B. S. ir Albersheim, P. (1974). Augalų ląstelių sienelių struktūra: Dėl ksiloglukano prijungimo prie celiuliozės pluoštų. Augalų fiziologija, 54(1), 105-108.
11. Vallarino, J. G., ir Osorio, S. (2012). Oligogalakturonidų signalų vaidmuo, atsirandantis ląstelių sienelių degradacijos metu. Augalų signalizacija ir elgesys, 7(11), 1447-1449.