Оглавление
- 1 Клеточная стенка
- 1.1 Клеточная стенка: определение и функции
- 1.2 Состав клеточных стенок
- 1.3 История изучения клеточных стенок
- 1.4 Свойства клеточных стенок
- 1.5 Жесткость клеточных стенок
- 1.6 Проницаемость клеточных стенок
- 1.7 Эволюция клеточных стенок
- 1.8 Клеточные стенки растений
- 1.9 Стенки растительных клеток
- 1.10 Образование клеточных стенок
- 1.11 Клеточные стенки грибов
- 1.12 Другие клеточные стенки эукариот
- 1.13 Стенки прокариотических клеток
- 1.14 Стенки архейных клеток
- 1.15 Типы стенок у архей
- 1.16 Другие типы стенок у архей
- 1.17 Другие клеточные покрытия
- 1.18 Полный текст статьи:
- 2 Клеточная стенка
Клеточная стенка
-
Клеточная стенка: определение и функции
- Клеточная стенка окружает некоторые типы клеток и обеспечивает структурную поддержку, форму и защиту.
- Она также помогает клетке выдерживать осмотическое давление и механический стресс.
-
Состав клеточных стенок
- У наземных растений первичная клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина.
- Водоросли имеют клеточные стенки из гликопротеинов и полисахаридов.
- Бактерии содержат пептидогликан, а археи — гликопротеины, псевдопептидогликаны или полисахариды.
- Грибы обладают клеточными стенками из хитина.
- Диатомовые водоросли имеют клеточную стенку из биогенного кремнезема.
-
История изучения клеточных стенок
- Клеточная стенка растений была открыта Робертом Гуком в 1665 году.
- Карл Рудольфи и Дж. Линк доказали, что клетки имеют независимые клеточные стенки в 1804 году.
- В 1930 году Эрнст Мюнх ввел термин “апопласт” для разделения “живого” и “мертвого” участков растения.
-
Свойства клеточных стенок
- Клеточные стенки придают клеткам жесткость и прочность, обеспечивая защиту от механических воздействий.
- Они ограничивают проникновение крупных молекул и создают стабильную осмотическую среду.
- Состав и свойства клеточных стенок могут изменяться в течение клеточного цикла.
-
Жесткость клеточных стенок
- В большинстве клеток клеточная стенка гибкая, но обладает значительной прочностью на растяжение.
- Кажущаяся жесткость первичных растительных тканей обеспечивается клеточными стенками, но не связана с их жесткостью.
- Вторичная клеточная стенка увеличивает жесткость стенок, добавляя дополнительные слои целлюлозы, лигнина или суберина.
-
Проницаемость клеточных стенок
- Первичная клеточная стенка большинства растительных клеток свободно проницаема для небольших молекул.
- рН является важным фактором, регулирующим транспорт молекул через клеточные стенки.
-
Эволюция клеточных стенок
- Клеточные стенки эволюционировали независимо у многих групп.
- Фотосинтезирующие эукариоты имеют целлюлозные клеточные стенки, связанные с эволюцией многоклеточности и террестриализации.
- Грибы используют клеточную стенку из хитин-глюкан-белка.
-
Клеточные стенки растений
- Стенки растительных клеток должны выдерживать внутреннее осмотическое давление.
- Толщина стенок варьируется от 0,1 до нескольких мкм.
- Первичная клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина, вторичная — из целлюлозы, ксилана и лигнина.
- Вторичные клеточные стенки содержат дополнительные соединения, изменяющие их механические свойства и проницаемость.
-
Стенки растительных клеток
- Содержат ферменты для разрезания, выравнивания и сшивания полимеров
- Вторичные стенки могут содержать кремнезем для укрепления
- Клеточные стенки могут быть хранилищами углеводов
-
Образование клеточных стенок
- Средняя пластинка образуется из клеточной пластинки
- Первичная клеточная стенка состоит из микрофибрилл целлюлозы
- Вторичная стенка образуется между плазматической мембраной и первичной стенкой
-
Клеточные стенки грибов
- Состоят из хитина и других полисахаридов
- Хитин и хитозан синтезируются на плазматической мембране
- Глюканы служат для сшивания полимеров
- Белки гликозилированы и содержат маннозу
-
Другие клеточные стенки эукариот
- Водоросли имеют клеточные стенки из полисахаридов или гликопротеинов
- Диатомовые водоросли синтезируют клеточные стенки из кремниевой кислоты
- Оомицеты имеют клеточные стенки из целлюлозы и глюканов
- Диктиостелиды имеют клеточные стенки из целлюлозы
-
Стенки прокариотических клеток
- Бактериальные клеточные стенки состоят из пептидогликана
- Грамположительные бактерии имеют толстую клеточную стенку
- Грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку
-
Стенки архейных клеток
- Археи не содержат пептидогликан
- Псевдопептидогликан состоит из N-ацетилталозаминуроновой кислоты
- Второй тип клеточных стенок состоит из полисахаридов
-
Типы стенок у архей
- Третий тип стенок состоит из гликопротеина и встречается у гипертермофилов, галобактерий и некоторых метаногенов
- У галобактерий белки в стенке имеют высокое содержание кислых аминокислот, что придает стенке общий отрицательный заряд
- Структура стабилизируется за счет присутствия большого количества положительных ионов натрия
- Галобактерии процветают только в условиях с высокой соленостью
-
Другие типы стенок у архей
- У Methanomicrobium и Desulfurococcus стенка может состоять только из белков поверхностного слоя (S-слой)
- S-слои широко распространены у бактерий и служат либо единственным компонентом клеточной стенки, либо внешним слоем в сочетании с полисахаридами
- Большинство архей являются грамотрицательными, хотя известен по крайней мере один грамположительный представитель
-
Другие клеточные покрытия
- Многие простейшие организмы и бактерии образуют другие структуры на поверхности клеток, внешние или внутренние
- Водоросли имеют оболочку из слизи снаружи клетки, состоящую из экзополисахаридов
- Диатомовые водоросли строят скелет из кремнезема, радиолярии, фораминиферы и другие строят скелет из минералов
- Зеленые водоросли, такие как Halimeda и Dasycladales, и некоторые красные водоросли, Corallinales, заключают свои клетки в секретируемый скелет из карбоната кальция
- У золотистых водорослей, инфузорий и хоанофлагеллят образуется внешнее защитное покрытие, похожее на раковину (лорика)
- У динофлагеллят есть тека из целлюлозных пластинок, у кокколитофорид – кокколиты
- Внеклеточный матрикс (ВКМ) присутствует у многоклеточных животных, его состав варьируется в зависимости от клетки, но коллагены являются наиболее распространенным белком в ECM