Клеточная стенка растений

Формируется при участии плазмалеммы. Является внеклеточным многослойным образованием, защищающем поверхность клетки, являясь по сути его наружным скелетом. Состоит из двух структур: каркаса (из нитей фибриллы целлюлозы) и матрикса гелеобразного. В состав матрикса входят полисахариды: гемицеллюлозы и пектиновые вещества. Гемицеллюлозы представляют собой ветвящиеся полимерные цепи, состоящие из различных гексоз (глюкоза, маноза, галактоза), могут быть и пентозы (ксилоза, арабиноза) и уроновые кислоты (глюкуроновая и галактуроновая). Эти компоненты гемицеллюлоз сочетаются между собой в разных количественных отношениях, образуют разнообразные комбинации. Но цепи гемицеллюлозных молекул никогда не кристаллизуются, и у них не фиксируются (не выявляются) фибриллы. Содержится высокое количество воды.

Пектины. Гетерогенная группа, в которую входят разветвленные, сильно гидротированные полимеры, которые несут отрицательные заряды из-за наличия множества остатков галактуроновой кислоты.

Благодаря этим компонентам матрикс представляет собой мягкую пластичную массу, которая является основой (каркасом).

Отдельные полимеры целлюлозы упакованы в микрофибриллы с помощью водородных связей. Придает жесткость и прочность. Между ними существуют связки, которое превращают клеточную стенку в монолит. Такие связанные микрофибриллы целлюлозы окружены еще пектинами. Они могут взаимодействовать с кальцием, кремнием. Что придает жесткость. За счет гелеобразной структуры матрикс обеспечивает диффузное пропускание воды и небольших молекул.

Клеточные стенки делятся на 3 вида: первичные, вторичные, третичные.

Первичная клетка состоит на 90% из углеводов. При делении клеток, в экваториальной плоскости клеток появляется пучок микротрубочек, расположенный между расходящимися хромосомами (фрагмопласт). Среди микротрубочек располагается много мелких пузырьков вакуолярной системы, КГ, в центральной части фрагмопласты начинают сливаться друг с другом. Образуя уплощенный диск или срединную пластинку. Состоит из полисахарида – каллезы. Более эластичный по сравнению с целлюлозой (не содержится внутри пузырьков КГ, образуется на плазмалемме). В пузырьках КГ содержатся компоненты необходимые для построения мембран двух дочерних клеток. Процесс слияния мелких вакуолей происходит от центра клетки к периферии и продолжается до тех пор, пока мембранные пузырьки сливаясь не сольются с поверхностью боковой поверхностью клетки.

Растущая первичная клеточная стенка состоит уже из 3 слоев (срединная пластинка, состоящая из аморфного матрикса, и 2 периферических, содержащих гемицеллюлозу и фибриллы). Первичная оболочка образуется за счет выделения гемицеллюлозы и фибрилл целлюлозы двумя новыми клеточными структурами. Увеличение толщины межклеточной стенки будет происходить за счет активности дочерних клеток, которая каждая со своей стороны будет выделять вещества клеточной оболочки, утолщающейся путем подслаивания все новых и новых пластов. На плазматической мембране синтезируются и полимеризуются целлюлозные фибриллы, что приводит к образованию вторичной клеточной стенки (придает клетке ее окончательную форму). Как только утолщение стенки завершается происходит ее модификация лигнином, гидрофобный полимер, синтезируется за счет окислительной полимеризации до трех остатков ароматических спиртов и служит основным компонентов древесины (20-35% в древесины – лигнин). Благодаря своему гидрофобному характеру лигнин создает гидроизоляцию в стенах и служит доп.укрепляющим материалом. Клеточная стенка одревесневает, или опробковевает (за счет кутина и суберина). В клетках эпидермы на поверхности клеточных оболочек выделяется воск.

У грибов хитин (N- ацетилглюкозамин).