Клітинна стінка і її роль в життєдіяльності рослинної клітини

Клітинна стінка являє собою жорстку і щільну оболонку, розташовану над цитоплазматичної мембраною. Цей елемент характерний для клітин бактерій, грибів і рослин. Крім захисту клітини, жорстка оболонка виконує і ряд інших, не менш важливих функцій.

Клітинна стінка: загальні відомості

Клітинна стінка кожного організму має ряд особливостей. Наприклад, у бактерій вона складається в основному з муреіна. До речі, бактеріальні штами поділяють на два види - грампозитивні і грамнегативні - саме завдяки особливостям будови твердої оболонки. Це і визначає їх чутливість до антибіотиків.

Якщо говорити про клітинних стінках грибів, то їх основними компонентами вважаються хітин і глюкани. А ось оболонки водоростей можуть складатися з різних полісахаридів - в основному це глюкоза та її сполуки. До речі, склад клітинної оболонки водоростей є дуже важливим таксоном. Варто згадати і про групу Діатомових водоростей, представники якої синтезують власну стінку з кремнезему.

Клітинна стінка рослин та її функції

Принципи будови жорсткої клітинної оболонки найзручніше вивчати на прикладі рослинної клітини. І хоча механічна захист - це одна з найважливіших функцій клітинної стінки, вона має набагато більше значення:

• забезпечує механічну і хімічну стійкість клітини;
• перешкоджає розриву клітини в гипотонической середовищі;
• клітинна стінка є і іонообмінником, так як через неї здійснюється поглинання і вивільнення іонів;
• бере участь у транспорті органічних сполук.

Будова клітинної стінки

У рослинній стінці прийнято виділяти три основні компоненти: каркас, матрикс і інкрустуються речовини.

Каркас клітинної стінки рослини складається з целюлози. Завдяки утворенню водневих зв'язків, молекули целюлози утворюють міцні мікрофібрили, які занурені в основну речовини, або матрикс.

Матрикс клітинної оболонки становить приблизно 60% загальної її маси. Він заповнює простір між мікрофібрилами, а також створює міцні зв'язки між макромолекулами, забезпечує еластичність і міцність цієї клітинної структури. Основними компонентами матриксу є гемицеллюлоза і пектин.

• Геміцелюлоза являє собою полісахарид, за структурою своєї подібний з целюлозою, але з більш короткими і розгалуженими ланцюгами мономерів.
• Пектинові речовини також відносяться до полісахаридів, але до їх складу також входять залишки метилового спирту. Завдяки утворенню хімічних зв'язків з іонами кальцію і магнію, пектин бере участь у формуванні серединних пластинок - місць, де дві сусідні клітини з'єднуються між собою. До речі, велика кількість пектину міститься в плодах рослин.

Інкрустуються речовини в більшості випадків представлені лігніном, які становить приблизно 30% сухої маси клітинної стінки.

• Лігнін може відкладатися як у вигляді суцільного шару, так і у формі окремих елементів - спіралей, сіток або кілець. Ця речовина діє як цемент - воно скріплює волокна целюлози між собою. Завдяки лігніфікації, клітинна стінка ставати більш стійкою і мене водопроникною. До речі, саме лігнін відповідає за одеревіння рослин.

Досить часто на зовнішню поверхню клітинної оболонки відкладаються такі речовини, як кутин, суберин і віск.

Суберін відкладається на внутрішню сторону клітинної оболонки, забезпечуючи процес опробковенія. Така клітина стає абсолютно непроникною для вологи, тому її вміст швидко відмирає, а вільний простір заповнюється повітрям.

Основна функція воскових речовин і кутикули - це захист клітин від проникнення інфекції, а також зниження рівня випаровування води.

Можна сказати, що клітинна стінка - це дуже важливий елемент рослинної клітини, який забезпечує її нормальний розвиток.