Bądź na bieżąco z wydarzeniami, subskrybuj kanały RSS
     Zobacz inne kanały tematyczne RSS dziennika BIOLOG
Wiadomości | Biotechnologia | Botanika | Ciekawostki | Ekologia | Leśnictwo | Medycyna | Zoologia | Encyklopedia | Forum chemiczne | Forum medyczne |
  
Ściana komórkowa

Wracaj: ŚCIĄGI


W trakcie podziału komórki protoplasty komórek potomnych oddzielają się, między nimi powstaje przegroda pierwotna. Protoplasty sąsiednich komórek odbudowują następnie przegrodę pierwotną (która składa się z blaszki środkowej i pierwotnej ściany komórkowej).

Proces budowania pierwotnych ścian komórkowych trwa do momentu ustania wzrostu komórki. Zahamowanie wzrostu inicjuje etap tworzenia się wtórnej ściany komórkowej przez wzmocnienie istniejących ścian lub przez depozycję nowych warstw o odmiennym składzie.

Strukturalnie ściany komórkowe są układem dwufazowym złożonym z homogennej krystalizacji fazy mikrofibryli celulozowych zanurzonych w amorficznej macierzy (matrix) utworzonej przez polisacharydy, białka i związki fenolowe. Elementy ścian są ze sobą powiązane wiązaniami kowalencyjnymi lub wodorowymi, są stabilizowane oddziaływaniem jonowym lub hydrofobowym.

Skład chemiczny ścian komórkowych

  • Składniki wypełniające - matrix

  • Składniki inkrustujące (wtórnie wnikające do ścian)

  • Składniki adkrustujące - powlekające tj. takie, które odkładają się na zewnątrz ścian komórkowych

Typy struktur ścian

Pod względem składu chemicznego wyróżnia się dwa główne typy ścian komórkowych: Ściana Typu I - spotykana u większości roślin za wyjątkiem trwa Gramineae. Ściany tego typu zbudowane są z sieci celulozo-hemicelulozowej zanurzonej w żelu pektynowym.
Ściana Typu II - występuje u traw. Od poprzedniego typu różni się: innym rodzajem dominujących hemiceluloz (B-1,3-B-1,4-glukany i glukuronoarabinoksylany); obniżoną zawartością pektyn; znaczącym zwiększeniem zawartości związków fenolowych, które są tu głównym czynnikiem spajającym i stabilizującym strukturę sieci ścian.

Białka

Białka stanowią 5-10% masy ściany. Większość białek jest glikozylowana. Wyróżnia się dwie klasy białek:

Białka strukturalne - biorą udział w tworzeniu ściany komórkowej; Białka bogate w prolinę (białka PRP); Białka bogate w hydroksyprolinę (białka HRGP); Białka bogate w glicynę (białka GRP); Białka arabinogalaktanowe (AGP); Dwudomenowe lektyny Solanaceae; Białka enzymatyczne - ich działanie wpływa modyfikująco na właściwości ścian, np.: Peroksydazy; Oksydazy; Inwertazy kwaśne; Kwaśne fosfatazy; Szereg innych białek.

Przyjmuje się, że w pierwotnych ścianach komórkowych występuje około 200 rodzajów białek.

Pektyny

Są zbliżone składem do hemiceluloz, ale charakteryzują się dużym udziałem kwasów uronowych. Reszty kwasu D-galaktouronowego połączone wiązaniami 1,4-glikozydowymi tworzą łańcuch jako główną część pektyny. Do tego łańcucha doczepione są wielocukry, w szczególności araban oraz galaktan.

Hemicelulozy

Wyróżnia się dwie grupy hemiceluloz: pierwsza grupa to związki stanowiące składnik podłoża ściany komórkowej, druga grupa to substancje zapasowe, zlokalizowane w ścianie komórkowej.
Amyloid - hemiceluloza spotykana w ścianach komórkowych nasion i liści np. u Primulaceae. Barwi się odczynnikiem Lugola.
Ksylan - występuje w ścianach komórkowych okrytonasiennych
Mannan - występuje w ścianach komórkowych nagonasiennych


Przestrzenny wzór amyloidu

Ultrastruktura ściany komórkowej

Fibryla elementarna - złożona jest z kilkudziesięciu do stu ułożonych obok siebie łańcuchów celulozowych. Ich średnica wynosi około 3-7nm Fibryle elementarne tworzą wiązkę zwaną: Mikrofibryla - wiązka o średnicy 25nm złożona z fibryli elementarnych, może zawierać do 2000 cząstek celulozowych; w części centralnej (rdzeniowej) mikrofibryla zbudowana jest z celulozy, w części peryferyjnej (korowej) z mieszaniny celulozy i hemicelulozy.
Fibryla - widoczne w mikroskopie świetlnym pasmo złożone z 200-400 mikrofibryli. Średnica fibryli wynosi 0,2-0,5um
Micelle - obszary w ścianie komórkowej tworzące sieć krystaliczną.


Wzór chemiczny fragmentu celulozy

m
Mikrofibryle celulozy z obszarami krystalicznymi (micelami) i obszarami międzymicelarnymi (według Olszewskiej,zm.)

Wtórna ściana komórkowa

Pokład tworzony na powierzchni ściany pierwotnej po zakończeniu rozrastania się komórki. Zawartość celulozy jest znacznie wyższa - około 60%. Mikrofibryle celulozy są grubsze, a ich uklad bardziej regularny. Tworzą one biegnące dookoła komórki równoległe spiralne o określonym kącie nachylenia, przy czym w kolejnych warstwach kąt jest różny.

Ściana wtórna często ma 3-warstwową strukturę.

S1 - warstwa zewnętrzna stosunkowo cienka. Mikrofibryle w kolejnych lamellach krzyżują się.
S2 - warstwa środkowa, najgrubsza. Tekstura jest helikalna.
S3 - warstwa wewnętrzna - stosunkowo cienka, charakteryzuje się mniej stromym układem fibryli niż warstwa środkowa. Często kierunek helisy przeciwny niż w warstwie poprzedniej.

Małe pola niezajęte przez wtórną ścianę komórkową to jamki. Gdy pola niezajęte są duże, to tworzą się listwy. Charakter listew może być różny: helisy, pierścienie, siatki, itp.

Jamki

Zagłębienia o różnych kształtach i strukturze. Wyróżniamy:
Jamki proste - zagłębienie jamki nie zwęża się w kierunku światła komórki. Występują w niektórych komórkach miękiszowych i sklereidach.
Jamki lejkowate - otwór zwęża się w kierunku światła komórki. Występuje głównie w elementach ksylemu, rozszerzona część zagłębienia jamki nazywa się komorą.
U nagonasiennych błona zamykająca jamkę zbudowana jest z blaszki środkowej i ściany pierwotnej, zróżnicowana jest na środkową, zgrubiałą część nazywaną zatyczką = torusem i część niezgrubiałą margo. Strefa ta zbudowana jest z promieniście ułożonych mikrofibryli (brak substancji wypełniających u okrytonasiennych oraz torusa). Wejście jamki nazywamy aperturą.

Plasmodesmy

Są to protoplazmatyczne połączenia między komórkami sąsiednimi, przechodzące przez wspólną ścianę komórkową. Średnica około 25-100nm, widoczne są tylko w mikroskopie elektronowym. Przez plasmodesmy przechodzą struktury tubularne - desmotubule łączące ER sąsiednich komórek, plasmodesmy występują licznie w pierwotnych polach.

Inkrustacja

Proces odkładania się nowych substancji wewnątrz istniejącej ściany komórkowej. Do najważniejszych substancji inkrustujących należy lignina. Ściany mogą być także inkrustowane przez substancje garbnikowe, olejki eteryczne, żywice, woski, a także przez substancje nieorganiczne, takie jak węglan wapnia i krzemionka. Ściany inkrustowane ligniną nazywamy zdrewniałymi, inkrustowane związkami mineralnymi nazywamy zmineralizowanymi.

Adkrustacja

Proces nakładania się substancji na wewnętrznej powierzchni ściany komórkowej. Tworzy się warstwa bezszkieletowa. Substancje adkrustujące to suberyna, kutyna, woski oraz związki hydrofilne typu wielocukry, kaloza i substancje śluzowe.

Synteza celulozy

Mechanizm syntezy i polimeryzacji celulozy nie jest do końca wyjaśniony. Powszechnie uważa się, że polimeryzacja celulozy zachodzi na powierzchni plazmolemy. Uważa się także, że materiału do syntezy dostarczają aparaty Golgiego. Jest on transportowany do plazmolemy, ulegając tam polimeryzacji. Tworzące mikrofibryle celulozowe mają zapewnić pewne cząstki białkowe tworzące charakterystyczne szeregi lub całkiem odmienne od wymienionych wyżej cząsteczki ułożone w kształcie rozetek.

synteza

tekst opracował: Mirosław Wójcik









Powyższa ściąga została nadesłana przez czytelnika naszego portalu. Redakcja dokłada starań by ściągi nie łamały praw autorskich. Jeżeli jednak uważasz, że umieszczona ściąga w serwisie jest nielegalna lub narusza prawa autorskie, prosimy o kontakt. Jedynie użytkownik wysyłający artykuł, ściągę ponosi pełną odpowiedzialność za jej treść. Redakcja portalu Biolog.pl nie ponosi odpowiedzialności za materiały nadsyłane przez czytelników.

Ściągi z biologii. Ściągi do matury. Pomoce naukowe.