Mistä kasvien soluseinä on tehty? Yhteenveto: Kasvisolun subsellulaaristen rakenteiden rakenne ja toiminnot: soluseinä ja sytoskeletoni (mikrotubulukset ja mikrofilamentit). Bakteerien soluseinä

02.07.2020

Kasvisolut, kuten prokaryoottien ja sienten solut, on suljettu suhteellisen jäykkään soluseinään. Joistakin soluista puuttuu soluseinä. Nämä ovat soluja, jotka palvelevat seksuaalista ja aseksuaalista lisääntymistä.(levien ja alempien sienten zoosporit ja sukusolut, korkeampien kasvien urossukusolut), yhtä hyvin kuin joissakin kulta-, kelta-vihreiden ja pyrofyyttisten levien edustajissa(he eivät pysty ylläpitämään jatkuvaa kehon muotoa, niiden liike tapahtuu kasvamien avulla - pseudopodia - ameboidiliike).

Soluseinän muodostavia aineita tuotetaan plasmalemma- ja golgi-laitteet ja talletetaan solun ulkopuolelle.

Nämä aineet ovat polysakkarideja:

1. Selluloosa- korkeammissa kasveissa (levissä - selluloosa, mannaani ja ksylaani)

2. Hemiselluloosa(sen molekyylit ovat ketjujen muodossa, kuten selluloosa, mutta sen ketjut ovat lyhyempiä, vähemmän järjestettyjä).

3. pektiiniaineet(varaavat tilan selluloosamakrofibrillien väliin);

Myös soluseinä sisältää rakenteellinen proteiini("vilkkuu" polysakkaridirungon poikki).

Kasvisolujen jakautumisen aikana kerrostunutta soluseinämää kutsutaan primaarinen soluseinä(Kuva 1).

Riisi. 1. Kaavio primaarisen soluseinän rakenteesta

Myöhemmin paksuuntumisen seurauksena hän voi muuttua sekundaarinen soluseinä.

Selluloosamolekyylit muodostavat ohuita lankoja. Selluloosafilamentit muodostavat keskenään useita kymmeniä vetysidosten avulla mikrofibrillejä ja ne muodostavat makrofibrillejä. Makrofibrillit upotetaan pektiinimatriisiin ja "ommeltiin" rakenteellisilla proteiinimolekyyleillä.

Selluloosamolekyylit erottuvat korkeasta vetolujuudesta, vertailukelpoisesta teräksen lujuudella. Selluloosa ei liukene kuumaan veteen, väkeviin emäksiin eikä orgaanisiin liuottimiin.

Soluseinä on kuitenkin vettä ja siihen liuenneita aineita läpäisevä, mikä johtuu pektiinien ominaisuuksista.

Viereisten solujen soluseinien välistä tilaa kutsutaan keskimmäinen levy. Se koostuu niiden tahmeasta hyytelömäisestä magnesium- ja kalsiumpektaatit. Joidenkin kypsyvien hedelmien soluseinissä liukenemattomat pektiiniaineet muuttuvat vähitellen liukoisiksi pektiineiksi. Kun sokeria lisätään, nämä jälkimmäiset muodostavat geelejä; siksi niitä käytetään hillojen ja hyytelöiden valmistukseen.

Soluseinät eivät ole paksuudeltaan tasaisia koko pituudeltaan, vaan niissä on ohuita osia, joita kutsutaan nimellä ensisijaiset huokoskentät (kuva 2).

Riisi. 2. Primaariset huokoskentät, huokoset ja plasmodesmata. A. Parenkymaalinen solu, jossa on primaarinen solukalvo ja primaariset huokoskentät - kalvon ohuet osat. B. Solut, joissa on sekundaariset soluseinät ja lukuisia yksinkertaisia huokosia. B. Pari yksinkertaista huokosta. D. Pari rajattuja huokosia.

Tässä oleva huokos on kuoren ohuin paikka (masennus), vaikka huokosessa voi olla myös reikä. Huokosten kautta kommunikointi vierekkäisten solujen välillä tapahtuu. Huokoskenttien läpi ja huokoset kulkevat ohuina sytoplasman säikeet - plasmodesmata.

Primaarisen soluseinän ominaisuudet:

1. elastinen, kun solu kasvaa, se venyy ja kasvaa;

2. luo tietyn vahvuus solut ja pystyy suojaamaan sitä mekaanisilta vaurioilta;

3. läpinäkyvä, läpinäkyvä auringolle;

4. on liikkumispaikka vesi ja siihen liuenneet epäorgaaniset aineet.

Primaarinen soluseinä voidaan säilyttää solun elinkaaren loppuun asti, jos sen kerrostuminen lakkaa samalla kun solukasvu lakkaa.

Jos solujen kasvu ja kerrostuminen pysähtyvät kuoren elementit sisältä jatkuvat, muodostuu vahvempi toissijainen soluseinä. Niitä tarvitsevat erityisesti suoriutuvat solut mekaaniset ja vettä johtavat toiminnot. Solun protoplasti (solun elävä sisältö) on yleensä kuolemassa sekundaarisen soluseinän kerrostumisen jälkeen. Se sisältää enemmän selluloosaa, ja pektiiniaineet ja rakenneproteiini puuttuvat.

erittyy sekundaariseen soluseinään kolme kerrosta - ulompi, keskimmäinen ja sisäinen (kuva 3). Ne eroavat toisistaan selluloosa-mikrofibrillien sijainnin suunnassa.

Riisi. 3. Kaavio selluloosamikrofibrillien sijoittumisesta rakenteeseen

Solukalvo (seinä) on "jaettu" primaariseen, sekundaariseen ja tertiääriseen CS:ään. Materiaali soluseinän rakentamiseen erittyy sen sisällä olevan protoplastin avulla. Ensisijainen - kasvisolujen jakautumisen aikana kerääntynyt ks. Se on tyypillistä alkiosoluille ja venyttämällä kasvaville soluille. Primaarinen soluseinä koostuu selluloosamiselleistä, jotka muodostavat mikrofibrillejä, jotka on upotettu monimutkaisista polysakkarideista koostuvaan matriisiin. Sakeutumisen seurauksena primaarinen muuttuu toissijaiseksi CS:ksi (antaa solulle jäykkyyttä ja lujuutta). Tertiäärinen CS - toisioseinän sisin, ohut viimeinen kerros rakenteellisten ominaisuuksien vuoksi. Solun sisäpuolelle päin oleva tertiaariseinämän pinta on yleensä peitetty submikroskooppisilla syyläkasvuisilla.
Soluseinän tyypillisin komponentti on selluloosa. Selluloosa on polysakkaridi (glukoosin polymeeri). Se sisältää noin 50 % kasveissa olevasta hiilestä. 20-40 % soluseinämateriaalista on selluloosaa. Selluloosan soluseinissä olevan roolin kannalta erityisen tärkeä on sen kuiturakenne ja teräksen lujuuteen verrattavissa oleva korkea vetolujuus. Matriisiin upotetut mikrofibrillit muodostavat soluseinän rungon. Jotkut solut, kuten ksyleemi- ja sklerenkyymasolujen henkitorvielementit, käyvät läpi voimakasta lignifikaatiota (lignifikaatiota); samaan aikaan kaikki selluloosakerrokset (primaarinen ja sekundaarinen) kyllästetään ligniinillä, monimutkaisella polymeeriaineella, joka ei ole sukua polysakkarideille. Soluseinä on läpäissyt huokoset, joiden läpi plasmodesmata kulkee. Kaikkien plasmodesmatalla yhdistämien solujen protoplastien joukkoa kutsutaan symplastiksi. KS:n toiminnot: 1. Kuoret antavat yksittäisille soluille ja koko kasville mekaanista lujuutta ja tukea; 2) Soluseinien suhteellinen jäykkyys ja vetolujuus määräävät myös solujen jäykkyyden, kun vesi pääsee niihin osmoottisesti. Tämä tehostaa tukitoimintoa kaikissa kasveissa ja toimii ainoana tukilähteenä ruohomaisille kasveille ja elimille, kuten lehdille, eli missä ei ole toissijaista kasvua. Soluseinämät suojaavat myös soluja murtumiselta hypotonisessa ympäristössä; 3) Yhteenliitettyjen soluseinien järjestelmä (apoplast) toimii väylänä veden ja mineraalien liikkumiselle; 4) Orvaskeden solujen ulommat soluseinät on peitetty erityisellä kalvolla - kynsinauhoilla, joka koostuu vahamaisesta kutiini-aineesta, joka vähentää vesihukkaa ja vähentää patogeenien pääsyä kasviin; 5) Ksyleemin, trakeidien ja seulaputkien suonten soluseinämät on sovitettu aineiden pitkän matkan kuljettamiseen koko kasvin alueella;

Soluseinä on protoplastin johdannainen, ts. muodostuu elintärkeän toimintansa aikana (kuva 61). Se antaa solulle tietyn muodon, suojaa protoplastia ja vastustamalla solunsisäistä painetta estää solun repeämisen. Suorittaessaan kasvin sisäisen luuston toimintoja, soluseinät antavat sen elimille tarvittavan mekaanisen lujuuden.

Soluseinät läpäisevät auringonvaloa hyvin, vesi ja siihen liuenneet mineraalit liikkuvat helposti niitä pitkin. Vierekkäisten solujen seinien välissä on keskilevy - pektiinikerros, joka itse asiassa on solujen välinen aine, joka pitää yhdessä naapurisolujen seinämät. Paikkoihin, joissa viereisten solujen soluseinät eivät sulkeudu, muodostuu vedellä täytettyjä soluja. solujen välisiä tiloja. Solujen välisen aineen tuhoutumisprosessia, jonka seurauksena naapurisolujen seinämät erottuvat, kutsutaan maserointi. Luonnollista maseraatiota voidaan havaita

Riisi. 61.

MUTTA- kaavio soluseinän rakenteesta; B- Golgi-laitteen osallistumissuunnitelma soluseinän rakentamiseen; AT- soluseinän yksityiskohtainen rakenne: 1 - keskilevy 2 - on aika; 3 - toissijainen seinä;

4 - ensisijainen seinä; 5 - diktyosomi; 6 - Golgi-vesikkelit;
7- plasmalemma; 8- soluseinän; 9- makrofibrilli;
10 - mikrofibrilli; 11 -miselli; 12 - selluloosamolekyyli;
13 - selluloosamolekyylin fragmentin rakenne

ylikypsissä omenan, pihlajan, melonin jne. hedelmissä. Keinotekoinen maserointi suoritetaan esimerkiksi liotettaessa pellavanvarsia niinikuitujen erottamiseksi niistä; sitä esiintyy myös hedelmien lämpökäsittelyn aikana.

Soluseinä sisältää polysakkarideja: pektiinit, hemiselluloosa ja selluloosa. Erittäin pitkät selluloosamolekyylit on järjestetty rinnakkain (40-60) muodostaen misellejä. Misellit kerätään nippuihin - mikrofibrillit, jotka ovat selluloosan perusrakenneyksikkö. Mikrofibrillit puolestaan yhdistetään makrofibrillejä- erittäin ohuet, määrittelemättömän pituiset kuidut. Selluloosa makrofibrillit upotetaan runsaasti kasteltuun matriisi, koostuu pektiinistä, hemiselluloosasta ja joistakin muista aineista. Soluseinän lujuuden antavat elastiset selluloosamikrofibrillit, jotka ovat vetolujuudeltaan lähellä terästä. Soluseinän lujuus ja elastisuus ovat sen kyvyn palautuvasti venyä taustalla. Pektiinien ja hemiselluloosan ansiosta soluseinä läpäisee hyvin vettä - vesi ja siihen liuenneet aineet liikkuvat sitä pitkin helposti solusta soluun.

Soluseinä liittyy plasmalemman ulkopuolelle, joka on aktiivisesti mukana sen kasvussa. Pektiinien, hemiselluloosan, selluloosan ja muiden aineiden molekyylit syntetisoituvat ja kerääntyvät Golgi-laitteen diktyosomisäiliöihin. Golgi-vesikkelit kuljettavat ne protoplastin reuna-alueille - plasmalemmaan. Vesikkelin ja plasmalemman kosketuspisteessä jälkimmäinen liukenee ja plasmalemman ulkopuolelle päätyessään vesikkelin sisältö menee rakentamaan soluseinää. Kuplakalvo ei ainoastaan palauta plasmalemman eheyttä, vaan myös varmistaa sen pinnallisen kasvun. Soluseinän kasvu tapahtuu plasmalemman entsymaattisen aktiivisuuden ansiosta.

Jakautuvien ja kasvavien solujen seinämiä kutsutaan ensisijainen. Ne sisältävät paljon vettä (60-90%), pektiinit ja hemiselluloosa hallitsevat niiden kuiva-aineessa - selluloosaa siinä on enintään 30%. Kun solu jakautuu mitoosin telofaasissa, emosolu jakautuu kahdeksi tytärsoluksi väliseinän muodostumisen seurauksena sen ekvatoriaalisessa tasossa - keskimmäinen levy. Keskilevyn molemmilla puolilla kumpikin kahdesta tytärsolusta alkaa luoda ensisijaisen soluseinänsä. Kahden tytärsolun mediaanikalvon ja primääriseinien kasvu etenee keskipakoisuunnassa - emosolun keskustasta sen reuna-alueille. Mediaanikalvo on hyvin ohut ja koostuu pektiinistä.

Jakamisen seurauksena muodostunut uusi solu alkaa kasvaa, kun taas sen tilavuus voi kasvaa 100 kertaa tai enemmän. Solujen kasvu etenee pääasiassa nyrjähdykset johtuen veden imeytymisestä ja vakuolien tilavuuden kasvusta. Syntyvä sisäinen paine venyttää primääriseinää, johon selluloosamisellit, pektiinit ja hemiselluloosa tunkeutuvat helposti. Soluseinän kasvumenetelmä toteutus rakennusmateriaalia olemassa olevien rakenteiden välillä kutsutaan intussusseptio.

Primaarisessa soluseinässä on aluksi ohuempia osia, joissa selluloosafibrillit sijaitsevat löysemmin, - primaariset huokoskentät. Kahden vierekkäisen solun seinämien ensisijaiset huokoskentät ovat yleensä yhtenevät. Täällä endoplasmisen retikulumin tubulukset kulkevat solusta toiseen - plasmodesmata. Reittejä, joita plasmodesmata kulkee solusta toiseen, kutsutaan plasmodesmenaaliset tubulukset. Näiden tubulusten kautta naapurisolujen hyaloplasmat ovat yhteydessä toisiinsa. Plasmodesmatan kautta tapahtuu aineiden (hormonit, aminohapot, ATP, sokerit jne.) solujen välinen kuljetus. Plasmodesmatalla yhdeksi kokonaisuudeksi yhdistyneitä kehon solujen protoplasteja kutsutaan symplasteiksi. Aineiden kulkeutumista plasmodesmataa pitkin kutsutaan symplastinen.(Soluseinien, keskikerroksen ja solujen välisten tilojen yhdistelmää kutsutaan apoplast, seuraa heitä apoplastinen aineiden kuljetus.)

Solukasvun päätyttyä sen seinämä voi jäädä ohueksi ensisijaiseksi (kasvatuskudosten soluissa) tai alkaa kasvaa paksuudeltaan (pysyvien kudosten soluissa). Soluseinän paksuuden kasvua kutsutaan toissijainen paksuuntuminen. Tämän seurauksena se kerrostuu ensisijaisen seinän sisäpinnalle toissijainen seinä, joka kasvaa vastalauseita- selluloosamisellien asettaminen jo olemassa olevalle seinälle. Tässä tapauksessa sekundaarisen soluseinän nuorimmat kerrokset sijaitsevat plasmalemman vieressä. Toissijainen soluseinä suorittaa pääasiassa tukevia, mekaanisia toimintoja. Sen koostumus sisältää huomattavasti vähemmän vettä kuin primaarinen, ja selluloosa on vallitsevassa kuiva-aineessa (jopa 50 %). Esimerkiksi yksisoluisten puuvillakarvojen ja pellavaniikuitujen sivuseinissä selluloosapitoisuus voi olla 95 %.

Toissijainen soluseinän paksuuntuminen tapahtuu epätasaisesti. Toissijaisen soluseinän alueet primaaristen huokoskenttien kohdissa jäävät yleensä sakeutumattomiksi. Tällaisia paksuuttamattomia soluseinän alueita kutsutaan huokoset. Kahden vierekkäisen solun seinämien huokoset ovat pääsääntöisesti yhteneväisiä ja muodostuvat muutaman kerran. Huokosparin muodostama huokoskanava on tukossa huokosten sulkeva kalvo - väliseinä, joka koostuu mediaanikalvosta ja vierekkäisten solujen kahdesta primääriseinästä. Huokosten sulkevan kalvon lävistävät lukuisat plasmodesmenaaliset tubulukset, joiden läpi plasmodesmata kulkee.

Erottele huokoset yksinkertainen ja reunustettu(Kuva 62). Yksinkertaisilla huokosilla niiden huokoskanavan osan halkaisija on sama koko pituudelta, ts. se on muodoltaan lieriömäinen. Yksinkertaiset huokoset ovat tyypillisiä parenkymaalisille soluille. Rajatut huokoset ovat ominaisia solujen seinämille, jotka johtavat vettä liuenneiden mineraalien - henkitorven ja verisuonisegmenttien - kanssa. Tällaisissa huokosissa niiden osa huokoskanavasta on suppilon muotoinen, joka leveällä sivullaan on huokosen sulkevan kalvon vieressä.

Havupuiden johtavien kudosten soluissa huokosen sulkeva kalvo on vettä läpäisevä vain reunoista, koska sen keskilevymäinen paksuuntunut ja lignoitunut osa on torus - ei läpäise vettä. Torus toimii venttiilinä. Jos vedenpaine naapurisoluissa ei ole sama, sulkukalvo poikkeaa ja torus estää veden liikkeen huokoskanavan läpi.

Riisi. 62.

MUTTA- yksinkertainen; B- reunustettu; AT- puolireunainen:

1 - sulkeva kalvo; 2 - huokoskanava; 3 - torus

Vettä johtavien solujen seinämissä huokosten lisäksi perforaatioita- reikien läpi (verisuonten segmentit, vettä varastoivat sfagnum sammalsolut).

Muutokset soluseinässä. Riippuen solun suorittamista toiminnoista, sen seinää voidaan muuttaa minkä tahansa aineen kerrostumisen vuoksi. Sen tavanomaisia muunnelmia ovat: lignifikaatio, korkkiminen, leikkaus, mineralisaatio ja laihtuminen.

Soluseinän lignifikaatio, tai lignifikaatio, Se tapahtuu ligniinin, monimutkaisen kemiallisen rakenteen omaavan aromaattisen aineen, kerrostumisen seurauksena solujen välisiin tiloihin. Seinän lujuus ja kovuus kasvavat samanaikaisesti, mutta sen elastisuus heikkenee. Puiset seinät läpäisevät vettä ja ilmaa. Lignoituneessa soluseinässä solun protoplasti voi pysyä hengissä, mutta yleensä kuolee. Joissakin puumaisissa kasveissa jopa 30 % ligniinistä kertyy puuhun. Ligniiniä voi kertyä myös ikääntyvien nurmikon versojen soluseiniin, mikä alentaa merkittävästi niiden ravintoarvoa ja määrää heinänkorjuun ajankohdan. Paperin valmistukseen tarvittavan massan saamiseksi puusta suoritetaan keinotekoinen puunpoisto. Soluseinän luonnollinen lignifikaatio on mahdollista, mutta harvinaista.

korkki, tai suberinisaatio, - Pysyvän rasvamaisen amorfisen aineen suberiinin (hydrofobinen polymeeri) kerääntyminen soluseinään. Korkkiset soluseinät eivät läpäise kaasuja ja vettä, mikä aiheuttaa protoplastin kuoleman. Korkkiseinämät solut suojaavat kasveja luotettavasti vesihäviöltä, äärimmäisiltä lämpötiloilta, patogeenisiltä bakteereilta ja sieniltä.

Cutinization - kutiinin (kemialliselta koostumukseltaan suberiinin kaltainen aine) kerrostuminen soluseiniin. Kutiini kertyy yleensä solujen ulkoseinien pintakerroksiin ja niiden pinnalle. Kalvon - kynsinauhan - muodossa se peittää esimerkiksi sisäkudoksen solujen pinnan - orvaskeden.

Mineralisointi soluseinä johtuu kalsium- ja piidioksidisuolojen laskeutumisesta siihen. Nämä aineet antavat seinälle kovuuden ja haurauden. Mineralisaatioprosessi ilmentyy erityisen hyvin viljojen, sarajen ja korteiden versojen orvaskeden soluseinissä. Tästä syystä on suositeltavaa leikata sarajen ja ruohojen versot ennen niiden kukintaa - myöhemmin ne karkenevat voimakkaan mineralisoitumisen vuoksi, mikä heikentää heinän laatua.

lima- selluloosan ja soluseinän pektiinien muuttuminen erityisiksi polysakkarideiksi - limaksi ja kumeiksi, jotka voivat turvota voimakkaasti joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Seinämän kasvilimat havaitaan siemenkuoren soluissa esimerkiksi kvitteessä, pellavassa, kurkussa ja jauhobanaanissa. Tahmea lima voi auttaa levittämään siemeniä (psyllium); siementen itämisen aikana, lima imee ja pitää vettä, suojaa niitä kuivumiselta. Juurikorkissa lima toimii voiteluaineena, mikä helpottaa juuren kulkua maaperän kokkareiden välillä. Limaa ja kumeja voi muodostua merkittäviä määriä, kun soluseinämät liukenevat niiden vaurioitumisen vuoksi. Kirsikoissa ja luumuissa ikenen eritystä havaitaan usein, kun oksat ja rungot vahingoittuvat. Niin sanottu kirsikkaliima on virtauksen muodossa kovettuva purukumi, joka peittää haavojen pinnan, pakkasreikiä estäen infektion tunkeutumisen niihin. Tällaista limaa kutsutaan humoosi ja sitä pidetään patologisena ilmiönä.

Koska sekundaariset soluseinät toimivat kasvin sisäisenä luurankoina ja antavat sen elimille tarvittavaa voimaa (mikä on erityisen tärkeää maakasveille), ne pystyvät usein paksuuntumaan merkittävästi - paikallisesti tai kokonaan - antaakseen lisää voimaa kudokseen ja siten kasvielimeen. Soluseinän paksuuntuminen johtuu selluloosan kerrostumista.

Solujen toiminnot suoritetaan usein yksinomaan niiden seinämien kautta, koska solujen protoplastit kuolevat pois. Tämä koskee korkkisoluja,

Riisi. 63.

trakeidit, verisuonisegmentit, mekaaniset kudoskuidut. Puu, joka peittää suurimman osan valtavista puiden rungoista, koostuu esimerkiksi pääosin lignoituneista soluseinistä, joiden protoplastit ovat kuolleet kauan sitten.

Soluseinillä on suuri rooli elämässämme. Niistä saadaan tekstiiliraaka-aineita (puuvillansiementen karvat, pellavakuidut jne.) sekä raaka-aineita köysien ja köysien valmistukseen (hamppu-, köysi-, sisalkuidut jne.). Soluseinistä uutetusta selluloosasta valmistetaan paperia (kuusi, haapa), asetaattisilkkiä, viskoosia, muoveja, sellofaania ja paljon muuta. Kuolleista soluista koostuvaa kangasta korkkiseinämillä - korkkia on käytetty pitkään arvokkaana vesi- ja ilmatiivis lämmöneristysmateriaalina ja sitä käytetään yhä enemmän nykyaikaisessa rakentamisessa.

Soluseinä on jäykkä ja tiheä kalvo, joka sijaitsee sytoplasmisen kalvon yläpuolella. Tämä elementti on ominaista bakteeri-, sieni- ja kasvisoluille. Solun suojaamisen lisäksi kova kuori suorittaa useita muita yhtä tärkeitä toimintoja.

Soluseinä: yleistä tietoa

Jokaisen organismin soluseinällä on useita ominaisuuksia. Esimerkiksi bakteereissa se koostuu pääasiassa mureiinista. Muuten, bakteerikannat jaetaan kahteen tyyppiin - grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin - juuri kovan kuoren rakenteellisten ominaisuuksien vuoksi. Tämä määrittää niiden herkkyyden antibiooteille.

Jos puhumme sienten soluseinistä, niiden pääkomponentit ovat kitiini ja glukaanit. Mutta levien kuoret voivat koostua erilaisista polysakkarideista - pääasiassa glukoosista ja sen yhdisteistä. Muuten, levien soluseinän koostumus on erittäin tärkeä taksoni. Kannattaa muistaa ryhmä, jonka edustajat syntetisoivat oman seinänsä piidioksidista.

Kasvin soluseinä ja sen tehtävät

Jäykän soluseinän rakenteen periaatteita tutkitaan kätevimmin esimerkin avulla. Ja vaikka mekaaninen suojaus on yksi tärkeimmistä, se on paljon tärkeämpää:

tarjoaa kennon mekaanisen ja kemiallisen kestävyyden;
estää solujen repeämisen hypotonisessa ympäristössä;
soluseinä on myös ioninvaihdin, koska sen kautta tapahtuu ionien absorptio ja vapautuminen;
osallistuu orgaanisten yhdisteiden kuljettamiseen.

Soluseinän rakenne

Kasvin seinässä on tapana erottaa kolme pääkomponenttia: runko, matriisi ja kuorittavat aineet.

Kasvin soluseinän runko koostuu selluloosasta. Selluloosamolekyylien muodostumisen vuoksi ne muodostavat vahvoja mikrofibrillejä, jotka upotetaan pääaineeseen eli matriisiin.

Soluseinän matriisi on noin 60 % sen kokonaismassasta. Se täyttää mikrofibrillien välisen tilan ja luo myös vahvoja sidoksia makromolekyylien välille, varmistaa tämän solurakenteen elastisuuden ja lujuuden. Matriisin pääkomponentit ovat hemiselluloosa ja pektiini.

Hemiselluloosa on rakenteeltaan samanlainen polysakkaridi kuin selluloosa, mutta sen monomeeriketjut ovat lyhyempiä ja haaroittuneempia.
kuuluvat myös polysakkarideihin, mutta niissä on myös jäämiä.Kemiallisten sidosten muodostumisen vuoksi kalsium- ja magnesiumionien kanssa pektiini osallistuu keskilevyjen muodostumiseen - paikkoihin, joissa kaksi vierekkäistä solua ovat yhteydessä toisiinsa. Muuten, suuri määrä pektiiniä löytyy kasvien hedelmistä.

Enkrustoituvia aineita edustaa useimmissa tapauksissa ligniini, joka muodostaa noin 30 % soluseinän kuivamassasta.

Ligniini voidaan kerrostaa sekä jatkuvana kerroksena että erillisinä elementteinä - spiraaleina, verkkoina tai renkaina. Tämä aine toimii kuin sementti - se pitää selluloosakuidut yhdessä. Lignifikaatiosta johtuen soluseinästä tulee kestävämpi ja vähemmän läpäisevä. Muuten, ligniini on vastuussa kasvien puumaisuudesta.

Melko usein aineita, kuten kutiinia, suberiinia ja vahaa, kerrostuu solukalvon ulkopinnalle.

Suberiini kerrostuu solukalvon sisäpuolelle, mikä saa aikaan korkkiutumisprosessin. Tällainen solu tulee täysin kosteutta läpäisemättömäksi, joten sen sisältö kuolee nopeasti ja vapaa tila täyttyy ilmalla.

Vahamaisten aineiden ja kynsinauhojen päätehtävä on suojata soluja infektioilta sekä vähentää veden haihtumista.

Voimme sanoa, että soluseinä on erittäin tärkeä kasvisolun elementti, joka varmistaa sen normaalin kehityksen.

Tämä kuori suorittaa kuljetus-, suoja- ja rakenteellisia tehtäviä. Monilta alkueläimiltä puuttuu soluseinä. Luonto riisti myös eläimiltä tämän elementin. Kuori löytyy useimmista prokaryooteista, arkeista, kasviston edustajista.

Bakteerien soluseinä

Kuori sisältää mureiinia (peptidoglykaania). Se on grampositiivinen ja gramnegatiivinen. Ensimmäisen tyypin bakteerien soluseinä sisältää poikkeuksellisen paksun kerroksen peptidoglykaania. Se kiinnittyy tiukasti kalvoon ja on lipoteiini- ja teikiinihappojen läpäisemätön. Gram-negatiivinen soluseinä sisältää ohuemman kerroksen peptidoglykaania. Plasmakalvon ja sen välissä on periplasminen tila. Ulkopuolelta kuorta ympäröi toinen kerros. Se esitetään lipopolysakkaridin muodossa. Tämä kalvo toimii pyrogeenisenä endotoksiinina.

kasvin soluseinä

Selluloosa toimii kuoren avainelementtinä. Soluseinää pidetään kasviston korkeampien edustajien tärkeimpänä ominaisuutena. Se on pääasiassa monimutkaisesti järjestetty polymeerimatriisi. Solua, josta puuttuu seinä, kutsutaan protoplastiksi. Kuorissa on erityisiä syvennyksiä. Näiden huokosten läpi kulkevat plasmodesmata - sytoplasmiset tubulukset. Ne yhdistävät kasvien soluseinän toiseen. Nämä tubulukset tarjoavat aineiden vaihdon niiden välillä. On sanottava, että sienten soluseinä on paljon yksinkertaisempi kuin kasviston korkeampien edustajien elementtien kuori.

Kemiallinen koostumus

Se vaihtelee riippuen solutyypistä ja kudoksesta, jossa se on. Joissakin tapauksissa kemiallinen koostumus muuttuu myös saman kuoren sisällä protoplastin ympärillä. Selluloosamolekyylit muodostavat nippuja vetysidosten kautta. Niitä kutsutaan mikrofibrilleiksi. Kietoutuneet niput muodostavat kuoren rungon. Useimmissa tapauksissa tällä alueella sienien soluseinä sisältää kitiiniä. Mikrofibrillit sijaitsevat kuorimatriisissa. Se puolestaan sisältää erilaisia kemikaaleja. Niistä hallitsevat polysakkaridit. Näitä ovat erityisesti pektiiniaineet ja hemiselluloosat. Harkitse niitä.

Hemiselluloosat

Ne ovat polysakkaridien ryhmä. Nämä ovat heksoosien ja pentoosien polymeerejä - glukoosia, galaktoosia, mannoosia, ksyloosia jne. Hemiselluloosamolekyylit, kuten selluloosa, ovat ketjun muodossa. Ne eroavat kuitenkin jälkimmäisistä lyhyemmällä pituudellaan, vahvalla haarautumisella ja vähemmän järjestyksyydellä. Nämä ketjut hajoavat helpommin entsyymien toimesta ja liukenevat.

pektiiniaineet

Niitä edustavat polymeerit, jotka muodostuvat monosakkarideista (galaktoosi ja arabinoosi), galakturonihaposta (sokeri) ja metyylialkoholista. Pektiiniaineiden molekyylit ovat pitkiä. Ne voivat olla haarautuneita tai lineaarisia. Ne sisältävät suuren määrän karboksyyliryhmiä. Tämä mahdollistaa niiden yhdistämisen Ca2- ja Mg2+-ionien kanssa. Seurauksena on hyytelömäisiä, tahmeita kalsiumin ja magnesiumin pektaateja. Myöhemmin niistä muodostetaan mediaanilevyjä, joilla yksi soluseinä kiinnitetään toiseen. Metalli-ionit voidaan vaihtaa muihin kationeihin. Tämä määrittää kuorien kationinvaihtokapasiteetin. Pektiiniaineita ja pektaateja on suuria määriä monien hedelmien soluseinissä. Koska geelejä muodostuu niiden uuttamisen ja myöhemmän sokerin lisäämisen aikana, pektiinejä käytetään hyytelöä muodostavina aineina marmeladin valmistuksessa.

Matriisi

Hiilihydraattielementtien lisäksi se sisältää rakenteellisen proteiinin eksteniinin - glykonroteiinin. Koostumuksessaan tämä proteiini on lähellä eläinten solujen välisessä tilassa olevia kollageeneja. Matriisi vie noin 60 % kuoren kuiva-aineesta. Se ei vain täytä mikrofibrillien välisiä aukkoja, vaan muodostaa vahvoja kemiallisia (erityisesti kovalenttisia ja vety) sidoksia selluloosamolekyylien ja makromolekyylien välille. Tämä tarjoaa soluseinän tarvittavan lujuuden, sen plastisuuden ja elastisuuden.

ligniini

Se toimii kuoren pääasiallisena peittävänä aineena. Ligniini on haarautumaton polymeeri, joka koostuu aromaattisista alkoholeista. Kun alkuaineiden kasvu lakkaa, alkaa intensiivinen lignifikaatio. Sen aikana selluloosamolekyylit kyllästetään polymeerillä. Ligniini voi kerääntyä erillisten osien - renkaiden, verkkojen tai spiraalien - muodossa. Tämä on erityisesti ominaista ksyleemin, johtavan kudoksen, soluseinille. Kertyminen voi tapahtua myös jatkuvan kerroksen muodossa. Polymeeri ei kerrostu vain niille alueille, joilla naapurisolujen kontakteja esiintyy plasmodesmaattien muodossa. Ligniini, joka pitää selluloosakuituja yhdessä, toimii jäykkänä ja erittäin kovana runkona. Se parantaa kuorien puristus- ja vetolujuutta. Ligniini tarjoaa myös lisäsuojaa kemiallisia ja fysikaalisia vaikutuksia vastaan ja vähentää veden läpäisevyyttä. Polymeeripitoisuus kuoressa voi olla 30%. Ligniinipinnoite johtaa usein seinien ligniinoitumiseen. Tämä puolestaan merkitsee sisällön kuolemaa. Yhdessä selluloosan kanssa ligniini antaa puulle erityisiä ominaisuuksia. Tämä puolestaan tekee siitä monipuolisen rakennusmateriaalin.

Rasvan kaltaiset aineet

Ne voidaan myös levittää kuoreen. Rasvan kaltaisia aineita ovat kutiini, vaha ja suberiini. Jälkimmäinen kerääntyy solun sisältä. Se tekee siitä lähes läpäisemättömän liuoksille ja vedelle. Tämän seurauksena protoplasti kuolee ja solu täyttyy ilmalla. Tätä prosessia kutsutaan korkkiksi. Sitä havaitaan monivuotisten puuviljelmien sisäkudoksissa. Orvaskeden solujen kuorta suojaavat vahat ja cutiini. Ne ovat hydrofobisia. Niiden esiasteet erittyvät pintaan sytoplasmasta. Tässä tapahtuu polymerointi. Cutiinikerros on pääsääntöisesti läpäissyt polysakkaridielementtejä (pektiiniä ja selluloosaa). Se muodostaa kynsinauhan. Vaha kerääntyy usein kiteisessä muodossa kasvielementtien pinnalle (hedelmille, lehdille) ja muodostaa erityisen pinnoitteen. Yhdessä kynsinauhan kanssa se suojaa solua infektioilta ja erilaisilta vaurioilta. Lisäksi ne vähentävät veden haihtumista.

Mineralisointi

Sitä esiintyy joidenkin kasvien (sarat, heinät ja muut) epidermaalisten solujen seinissä. Niissä olevia mineraaleja kertyy riittävän suuri määrä. Ensin löydetään piidioksidi ja kalsiumkarbonaatti. Mineralisaatioprosessissa istutusten varret ja lehdet saavat jäykkyyttä, kovuutta ja ovat vähemmän vaurioituneet.

Johtopäätös

Kasvien soluseinät suorittavat monia tehtäviä. Erityisesti ne tarjoavat jäykkyyttä mekaanista ja rakenteellista tukea, muotoa ja kasvua varten. Kuori estää turgorin - osmoottisen paineen. Tämä on erityisen tärkeää tapauksissa, joissa laitokseen tulee lisää vettä.