Bitkilerin hücre duvarı neyden yapılmıştır? Özet: Bir bitki hücresinin hücre altı yapılarının yapısı ve işlevleri: hücre duvarı ve hücre iskeleti (mikrotübüller ve mikrofilamentler). Bakteri hücre duvarı

Bitki hücreleri, prokaryotların ve mantarlarınki gibi, nispeten sert bir hücre duvarı ile çevrilidir. Bazı hücrelerde hücre duvarı yoktur. Bunlar eşeyli ve eşeysiz üremeye hizmet eden hücrelerdir.(alglerin ve alt mantarların zoosporları ve gametleri, yüksek bitkilerin erkek gametleri), birlikte altın, sarı-yeşil ve pirofitik alglerin bazı temsilcilerinde(sabit bir vücut şeklini koruyamazlar, hareketleri büyümelerin yardımıyla gerçekleşir - psödopodia - amoeboid hareketi).

Hücre duvarını oluşturan maddeler üretilir. plazmalemma ve golgi aygıtı ve hücrenin dışında biriktirilir.

Bu maddeler polisakkaritlerdir:

1. Selüloz- yüksek bitkilerde (yosunlarda - selüloz, mannan ve ksilan)

2. hemiselüloz(molekülleri selüloz gibi zincir şeklindedir fakat zincirleri daha kısadır, daha az düzenlidir).

3. pektin maddeleri(selüloz makrofibrilleri arasında yer kaplar);

Ayrıca hücre duvarı şunları içerir: yapısal protein("polisakkarit çerçevesini "yanıp söner").

Bitki hücre bölünmesi sırasında biriken hücre duvarına denir. birincil hücre duvarı(Şek. 1).

Pirinç. 1. Birincil hücre duvarının yapısının şeması

Daha sonra kalınlaşma sonucu o dönüşebilir ikincil hücre duvarı.

Selüloz molekülleri ince iplikler oluşturur. Selüloz filamentleri hidrojen bağları yardımıyla onlarca onlarca birbirine bağlanarak mikrofibrilleri, makrofibrilleri oluştururlar. Makrofibriller bir pektin matrisine daldırılır ve yapısal protein molekülleri ile "dikilir".

Selüloz molekülleri, yüksek gerilme mukavemeti ile ayırt edilir, karşılaştırılabilir çeliğin gücü ile. Selüloz ne sıcak suda, ne konsantre alkalilerde, ne de organik çözücülerde çözünmez.

Ancak hücre duvarı su ve içinde çözünen maddeler için geçirgendir, bu pektinlerin özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Komşu hücrelerin hücre duvarları arasındaki boşluğa denir. orta plaka. Yapışkan jelatinlerinden oluşur magnezyum ve kalsiyum pektatlar. Bazı olgunlaşan meyvelerin hücre duvarlarında, çözünmeyen pektin maddeleri yavaş yavaş çözünür pektinlere dönüştürülür. Şeker eklendiğinde, bunlar jeller oluşturur; bu nedenle reçel ve jöle yapımında kullanılırlar.

Hücre duvarlarının kalınlıkları tüm uzunlukları boyunca aynı değildir, ancak hücre duvarları adı verilen ince bölümlere sahiptir. birincil gözenek alanları (Şekil 2).

Pirinç. 2. Birincil gözenek alanları, gözenekler ve plazmodesmata. A. Birincil hücre zarına ve birincil gözenek alanlarına sahip parankimal hücre - zarın ince bölümleri. B. İkincil hücre duvarları ve çok sayıda basit gözenekli hücreler. B. Birkaç basit gözenek. D. Bir çift kenarlı gözenek.

Buradaki gözenek, kabuktaki en ince yerdir (çöküntü), ancak gözenek de bir delik içerebilir. Gözenekler aracılığıyla komşu hücreler arasındaki iletişim gerçekleştirilir. Gözenek alanları ve gözenekler ince geçer sitoplazma iplikçikleri - plazmodesmata.

Birincil hücre duvarının özellikleri:

1. elastik, hücre büyüdükçe uzar ve büyür;

2. belirli bir şey yaratır kuvvet hücreler ve onu mekanik hasarlardan koruyabilir;

3. şeffaf, güneşe karşı şeffaf;

4. hareket yeri su ve içinde çözünmüş inorganik maddeler.

Birincil hücre duvarı, birikimi hücre büyümesinin durmasıyla birlikte durursa, hücrenin ömrünün sonuna kadar korunabilir.

Hücre büyümesi durur ve biriktirilirse kabuğun elemanları içeriden devam eder, daha güçlü bir ikincil hücre duvarı oluşur. Özellikle performans gösteren hücreler tarafından ihtiyaç duyulurlar. mekanik ve su iletken fonksiyonlar. Bir hücrenin protoplastı (hücrenin canlı içeriği) genellikle ölüyor ikincil hücre duvarının birikmesinden sonra. Daha fazla selüloz içerir ve pektin maddeleri ve yapısal protein yoktur.

ikincil hücre duvarında salgılanan üç katman - dış, orta ve iç (Şekil 3). Selüloz mikrofibrillerinin yerleşim yönüne göre farklılık gösterirler.

Pirinç. 3. Yapıdaki selüloz mikrofibrillerinin düzeni

Hücre zarı (duvar) birincil, ikincil, üçüncül CS'ye "bölünür". Hücre duvarını inşa etmek için gerekli malzeme, içinde bulunan protoplastın kendisi tarafından salgılanır. Birincil - ks, bitki hücre bölünmesi sırasında biriktirilir. Embriyonik hücreler ve gererek büyüyen hücreler için tipiktir. Birincil hücre duvarı, karmaşık polisakkaritlerden oluşan bir matris içine gömülü mikrofibriller oluşturan selüloz misellerinden oluşur. Kalınlaşmanın bir sonucu olarak, birincil ikincil bir CS'ye dönüşür (hücre sertliğini ve gücünü verir). Üçüncül CS - yapısal özelliklerden dolayı ikincil duvarın en içteki, ince son tabakası. Hücrenin içine bakan üçüncül duvarın yüzeyi genellikle mikroskobik siğil çıkıntılarıyla kaplıdır.
Hücre duvarının en tipik bileşeni selülozdur. Selüloz bir polisakkarittir (bir glikoz polimeri). Bitkilerde bulunan karbonun yaklaşık %50'sini içerir. Hücre duvarı malzemesinin %20-40'ı selülozdur. Hücre duvarlarında selülozun oynadığı rol için özellikle önemli olan, lifli yapısı ve çeliğin mukavemetine kıyasla yüksek çekme mukavemetidir. Matrikse daldırılan mikrofibriller hücre duvarının çerçevesini oluşturur. Ksilem ve sklerenkima hücrelerinin trakeal elementleri gibi bazı hücreler yoğun lignifikasyona (bağlanma) uğrarlar; aynı zamanda, tüm selüloz katmanları (birincil ve ikincil), polisakkaritlerle ilgili olmayan karmaşık bir polimerik madde olan lignin ile emprenye edilir. Hücre duvarı, içinden plazmodesmata'nın geçtiği gözeneklerle nüfuz eder. Plazmodesmata ile birbirine bağlanan tüm hücrelerin protoplast kümesine semplast denir. KS işlevleri: 1. Kabuklar, bireysel hücrelere ve bir bütün olarak bitkiye mekanik güç ve destek sağlar; 2) Hücre duvarlarının nispi sertliği ve gerilme mukavemeti, su ozmotik olarak girdiğinde hücrelerin şişkinliğini de belirler. Bu, tüm bitkilerde destek işlevini arttırır ve otsu bitkiler ve yaprak gibi organlar için, yani ikincil büyümenin olmadığı organlar için tek destek kaynağı olarak hizmet eder. Hücre duvarları ayrıca hücreleri hipotonik bir ortamda yırtılmaya karşı korur; 3) Birbirine bağlı hücre duvarlarından (apoplast) oluşan bir sistem, su ve minerallerin hareketi için bir yol görevi görür; 4) Epidermal hücrelerin dış hücre duvarları, su kaybını azaltan ve patojenlerin bitkiye girme riskini azaltan mumsu bir madde kütininden oluşan özel bir film - kütikül ile kaplanmıştır; 5) Ksilem, tracheid ve elek tüplerinin damarlarının hücre duvarları, maddelerin bitki boyunca uzun mesafeli taşınması için uyarlanmıştır;

Hücre duvarı, protoplastın bir türevidir, yani. hayati aktivitesi sırasında oluşur (Şekil 61). Hücreye belirli bir şekil verir, protoplastı korur ve hücre içi basınca direnerek hücre yırtılmasını önler. Bir bitkinin iç iskeletinin işlevlerini yerine getiren hücre duvarları, organlarına gerekli mekanik gücü verir.

Hücre duvarları güneş ışığını iyi iletir, içinde çözünen su ve mineraller bunlar boyunca kolayca hareket eder. Bitişik hücrelerin duvarları arasında orta plaka - Aslında hücreler arası bir madde olan pektin tabakası, komşu hücrelerin duvarlarını bir arada tutar. Komşu hücrelerin hücre duvarlarının kapanmadığı yerlerde içi su dolu hücreler oluşur. hücreler arası boşluklar. Komşu hücrelerin duvarlarının ayrılmasının bir sonucu olarak hücreler arası maddenin yok edilmesi sürecine denir. maserasyon. Doğal maserasyon gözlemlenebilir

Pirinç. 61.

ANCAK- hücre duvarının yapısının diyagramı; B- Golgi aygıtının hücre duvarının inşasına katılım şeması; AT- hücre duvarının detaylı yapısı: 1 - orta plaka 2 - Zamanı geldi; 3 - ikincil duvar;

• 4 - birincil duvar; 5 - diktiyozom; 6 - Golgi vezikülleri;
• 7- plazmalemma; 8- hücre çeperi; 9- makrofibril;
• 10 - mikrofibril; 11 - misel; 12 - selüloz molekülü;
• 13 - bir selüloz molekülünün bir parçasının yapısı

olgunlaşmış elma, üvez, kavun vb. meyvelerinde. Suni maserasyon, örneğin, sak liflerini onlardan ayırmak için keten saplarını ıslatırken gerçekleştirilir; meyvelerin ısıl işlemi sırasında da oluşur.

Hücre duvarı polisakkaritler içerir: pektinler, hemiselüloz ve selüloz.Çok uzun selüloz molekülleri birbirine paralel (40-60) sıralanarak miseller. Miseller demetler halinde toplanır - mikrofibriller, selülozun temel yapısal birimidir. Mikrofibriller, sırayla, birleştirilir makrofibriller- belirsiz uzunlukta çok ince lifler. Selüloz makrofibrilleri, yüksek oranda sulanmış bir suya daldırılır. matris, pektinler, hemiselülozlar ve diğer bazı maddelerden oluşur. Hücre duvarının mukavemeti, çekme mukavemeti çeliğe yakın olan elastik selüloz mikrofibriller tarafından verilmektedir. Hücre duvarının gücü ve esnekliği, tersine çevrilebilir şekilde esneme yeteneğinin altında yatar. Pektinler ve hemiselüloz sayesinde hücre duvarı su - su için oldukça geçirgendir ve içinde çözünen maddeler hücreden hücreye kolayca hareket eder.

Hücre duvarı, büyümesinde aktif olarak yer alan plazmalemmaya dışarıdan bitişiktir. Pektin, hemiselüloz, selüloz ve diğer maddelerin molekülleri Golgi aygıtının diktiyozom sarnıçlarında sentezlenir ve biriktirilir. Golgi vezikülleri onları protoplastın çevresine - plazmalemmaya iletir. Vezikül ve plazmalemma arasındaki temas noktasında, ikincisi çözülür ve vezikülün içeriği, plazmalemmanın dışına çıkarak hücre duvarını oluşturmaya gider. Kabarcık zarı sadece plazmalemmanın bütünlüğünü geri kazandırmakla kalmaz, aynı zamanda yüzeysel büyümesini de sağlar. Hücre duvarının büyümesi, plazmalemmanın enzimatik aktivitesi nedeniyle gerçekleştirilir.

Bölünen ve büyüyen hücrelerin duvarlarına denir. öncelik.Çok fazla su (% 60-90) içerirler, kuru maddelerinde pektinler ve hemiselüloz baskındır - içindeki selüloz% 30'dan fazla değildir. Bir hücre mitozun telofazında bölündüğünde, ana hücre ekvator düzleminde bir septum oluşumunun bir sonucu olarak iki yavru hücreye bölünür - orta plaka. Orta plakanın her iki tarafında, iki yavru hücrenin her biri birincil hücre duvarını oluşturmaya başlar. Medyan laminanın büyümesi ve iki yavru hücrenin birincil duvarları, ana hücrenin merkezinden çevresine doğru merkezkaç yönünde ilerler. Medyan lamina çok incedir ve pektin içerir.

Bölünme sonucu oluşan yeni hücre büyümeye başlarken hacmi 100 kat veya daha fazla artabilir. Hücre büyümesi esas olarak burkulmalar suyun emilmesi ve vakuollerin hacmindeki bir artış nedeniyle. Ortaya çıkan iç basınç, selüloz misellerinin, pektinlerin ve hemiselülozun kolayca nüfuz ettiği birincil duvarı gerer. tarafından hücre duvarı büyüme yöntemi uygulama Mevcut yapılar arasında yapı malzemesi denir invajinasyon.

Primer hücre duvarında başlangıçta selüloz fibrillerinin daha gevşek yer aldığı daha ince bölümler bulunur, - birincil gözenek alanları.İki komşu hücrenin duvarlarının birincil gözenek alanları genellikle çakışır. Burada endoplazmik retikulumun tübülleri bir hücreden diğerine geçer - plazmodesmata. Plazmodesmata'nın bir hücreden diğerine geçtiği yollara denir. plazmodesmenal tübüller. Bu tübüller sayesinde komşu hücrelerin hiyaloplazmaları birbirine bağlanır. Plazmodesmata sayesinde, maddelerin (hormonlar, amino asitler, ATP, şekerler vb.) Hücreler arası taşınması gerçekleştirilir. Plazmodesmata yardımıyla tek bir bütün halinde birleşen vücut hücrelerinin protoplastlarına semplast denir. Maddelerin plazmodesmata boyunca taşınmasına denir sempatik.(Hücre duvarları, orta lamina ve hücreler arası boşlukların birleşimine denir. apoplast, onları takip ediyor apoplastik maddelerin taşınması.)

Hücre büyümesinin tamamlanmasından sonra, duvarı ince primer kalabilir (eğitim dokularının hücrelerinde) veya kalınlıkta büyümeye başlayabilir (kalıcı dokuların hücrelerinde). Hücre duvarının kalınlık olarak büyümesine denir. ikincil kalınlaşma Sonuç olarak, birincil duvarın iç yüzeyinde birikir. ikincil duvar, hangi tarafından büyür atamalar- halihazırda var olan duvara selüloz misellerinin yerleştirilmesi. Bu durumda, ikincil hücre duvarının en genç katmanları plazmalemmanın yanında bulunur. İkincil hücre duvarı, esas olarak destekleyici, mekanik işlevleri yerine getirir. Bileşimi, birincil olandan önemli ölçüde daha az su içerir ve kuru maddede selüloz baskındır (%50'ye kadar). Örneğin tek hücreli pamuk kılları ve keten saksı liflerinin ikincil duvarlarında selüloz içeriği %95'e ulaşabilir.

Hücre duvarının ikincil kalınlaşması eşit olmayan bir şekilde gerçekleşir. Birincil gözenek alanlarının yerlerinde ikincil hücre duvarının alanları genellikle kalınlaşmadan kalır. Hücre duvarının bu tür kalınlaşmamış bölgelerine denir. gözenekler.İki bitişik hücrenin duvarlarındaki gözenekler, kural olarak çakışır, birkaç kere. Bir çift gözeneklerin oluşturduğu gözenek kanalı tıkanmıştır. gözeneklerin kapanma filmi - bir medyan lamina ve bitişik hücrelerin iki ana duvarından oluşan bir septum. Gözeneğin kapanış filmi, içinden plazmodesmata'nın geçtiği çok sayıda plazmodesmenal tübül tarafından delinir.

Gözenekleri ayırt etmek basit ve saçaklı(Şek. 62). Basit gözenekler için, gözenek kanalı bölümlerinin çapı, tüm uzunluk boyunca aynıdır, yani. silindir şeklindedir. Basit gözenekler parankimal hücreler için tipiktir. Sınırlı gözenekler, çözünmüş mineraller - tracheidler ve vasküler bölümler ile suyu ileten hücre duvarlarının karakteristiğidir. Bu tür gözeneklerde, gözenek kanalının bölümleri, geniş tarafı ile gözenek kapatma filmine bitişik olan bir huni şekline sahiptir.

İğne yapraklı iletken dokuların hücrelerinde, gözeneğin kapatan filmi, merkezi disk benzeri kalınlaştırılmış ve odunsu kısım olduğundan, sadece kenarlarında suya geçirgendir. torus - su geçmez. Torus bir valf görevi görür. Komşu hücrelerdeki su basıncı aynı değilse, kapanan film yön değiştirir ve torus, suyun gözenek kanalından geçişini engeller.

Pirinç. 62.

ANCAK- basit; B- kenarlıklı; AT- yarı kenarlı:

1 - kapanış filmi; 2 - gözenek kanalı; 3 - torus

Su ileten hücrelerin duvarlarında gözeneklere ek olarak, delikler- deliklerden (kan damarlarının bölümleri, sphagnum yosununun su depolayan hücreleri).

Hücre duvarındaki değişiklikler. Hücrenin gerçekleştirdiği işlevlere bağlı olarak, içindeki herhangi bir maddenin birikmesi nedeniyle duvarı değişebilir. Olağan modifikasyonları şunlardır: lignifikasyon, mantarlaşma, kütinizasyon, mineralizasyon ve incelme.

Hücre duvarı lignifikasyonu, veya odunlaşma, Karmaşık bir kimyasal yapıya sahip aromatik bir madde olan ligninin miseller arası boşluklara birikmesi sonucu oluşur. Duvarın mukavemeti ve sertliği aynı anda artar, ancak esnekliği azalır. Odunsu duvarlar su ve hava geçirebilir. Odunlaşmış bir hücre duvarı ile hücrenin protoplastı canlı kalabilir, ancak genellikle ölür. Bazı odunsu bitkilerde, odunda %30'a kadar lignin birikir. Lignin ayrıca yaşlanan çim sürgünlerinin hücre duvarlarında birikebilir, bu da besin değerlerini önemli ölçüde azaltır ve saman hasadı zamanını belirler. Kağıt üretimi için gerekli olan odundan kağıt hamuru elde etme sürecinde yapay odun giderme yapılır. Hücre duvarının doğal lignifikasyonu mümkündür ancak nadirdir.

mantar, veya suberinizasyon, - kalıcı yağ benzeri amorf bir madde suberinin (hidrofobik polimer) hücre duvarında birikmesi. Mantar hücre duvarları, protoplastın ölümüne neden olan gazları ve suyu geçirmez. Mantar duvarlı hücreler bitkileri su kaybından, aşırı sıcaklıklardan, patojen bakterilerden ve mantarlardan güvenilir bir şekilde korur.

Kütinleşme - kütin hücre duvarlarında birikme (kimyasal bileşimde süberine benzer bir madde). Kütin genellikle hücrelerin dış duvarlarının yüzeysel katmanlarında ve yüzeylerinde biriktirilir. Bir film şeklinde - bir kütikül - örneğin, integumenter doku hücrelerinin yüzeyini - epidermisi kaplar.

mineralizasyon hücre duvarı, içindeki kalsiyum ve silika tuzlarının birikmesinden kaynaklanmaktadır. Bu maddeler duvara sertlik ve kırılganlık verir. Mineralizasyon süreci özellikle tahıl, saz ve atkuyruğu filizlerinin epidermisinin hücre duvarlarında iyi ifade edilir. Bu nedenle, sazların ve otların sürgünlerinin çiçeklenmeden önce biçilmesi tavsiye edilir - daha sonra, güçlü mineralizasyon nedeniyle, saman kalitesini düşüren kabalaşırlar.

balçık- selüloz ve hücre duvarı pektinlerinin özel polisakkaritlere dönüştürülmesi - su ile temas ettiğinde güçlü şişme yeteneğine sahip mukus ve sakızlar. Duvarın müsilajı, örneğin ayva, keten, salatalık ve muz gibi tohum kabuğunun hücrelerinde gözlenir. Yapışkan mukus, tohumların (psilyum) dağılmasına yardımcı olabilir; tohumların çimlenmesi sırasında mukus, suyu emer ve tutar, kurumasını önler. Kök kapağında, mukus bir kayganlaştırıcı rolü oynar ve kökün toprak topakları arasında geçişini kolaylaştırır. Hücre duvarları hasarlarından dolayı çözündüklerinde önemli miktarlarda mukus ve zamklar oluşabilir. Kiraz ve eriklerde, dal ve gövdeler yaralandığında sıklıkla sakız salgısı görülür. Sözde kiraz tutkalı, yaraların yüzeyini, donma deliklerini kaplayan ve enfeksiyonun bunlara nüfuz etmesini önleyen akış şeklinde sertleşen bir sakızdır. Bu nitelikteki mukus denir humoz ve patolojik bir fenomen olarak kabul edilir.

İkincil hücre duvarları bitkinin iç iskeleti olarak hareket ederek organlarına gerekli gücü verdiğinden (ki bu özellikle kara bitkileri için önemlidir), bitkiye daha fazla güç vermek için sıklıkla - yerel veya tamamen - önemli ölçüde kalınlaşabilir. dokuya ve dolayısıyla bitki organına. Hücre duvarının kalınlaşması, selülozun birikmesi nedeniyle oluşur.

Hücrelerin işlevleri, hücre protoplastları öldüğünden, genellikle yalnızca duvarları tarafından gerçekleştirilir. Bu mantar hücreleri için geçerlidir,

Pirinç. 63.

tracheids, vasküler segmentler, mekanik doku lifleri. Büyük ağaç gövdelerinin çoğunu kaplayan ahşap, örneğin esas olarak protoplastları çoktan ölmüş olan odunsu hücre duvarlarından oluşur.

Hücre duvarları hayatımızda büyük rol oynar. Bunlardan tekstil hammaddeleri (pamuk tohumu kılları, keten lifleri vb.) ve halatlar ve halatlar için hammaddeler (kenevir lifleri, ip, sisal vb.) elde edilir. Hücre duvarlarından çıkarılan selüloz, kağıt (ladin, kavak ağacı), asetat ipek, viskon, plastik, selofan ve çok daha fazlasını yapmak için kullanılır. Mantarlı duvarlara sahip ölü hücrelerden oluşan bir kumaş - mantar, değerli bir su ve hava geçirmez ısı yalıtım malzemesi olarak uzun süredir kullanılmaktadır ve modern inşaatlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Hücre duvarı, sitoplazmik zarın üzerinde bulunan sert ve yoğun bir zardır. Bu element bakteri, mantar ve bitki hücrelerinin karakteristiğidir. Hücreyi korumaya ek olarak, sert kabuk bir dizi başka eşit derecede önemli işlevi yerine getirir.

Hücre duvarı: genel bilgi

Her organizmanın hücre duvarı bir takım özelliklere sahiptir. Örneğin, bakterilerde esas olarak mureinden oluşur. Bu arada, bakteri suşları tam olarak sert kabuğun yapısal özelliklerinden dolayı gram pozitif ve gram negatif olmak üzere iki türe ayrılır. Bu, antibiyotiklere duyarlılıklarını belirler.

Mantarların hücre duvarları hakkında konuşursak, ana bileşenleri kitin ve glukanlardır. Ancak alglerin kabukları, başta glikoz ve bileşikleri olmak üzere farklı polisakkaritlerden oluşabilir. Bu arada, alglerin hücre duvarının bileşimi çok önemli bir taksondur. Temsilcileri kendi duvarlarını silikadan sentezleyen grubu hatırlamaya değer.

Bitki hücre duvarı ve görevleri

Sert bir hücre duvarının yapısının ilkeleri en uygun şekilde örneklerle incelenir ve mekanik koruma en önemlilerinden biri olmasına rağmen, çok daha önemlidir:

• hücrenin mekanik ve kimyasal direncini sağlar;
• hipotonik bir ortamda hücre yırtılmasını önler;
• hücre duvarı aynı zamanda bir iyon değiştiricidir, çünkü iyonların emilmesi ve salınması bunun içinden gerçekleştirilir;
• Organik bileşiklerin taşınmasında görev alır.

Hücre duvarının yapısı

Bitki duvarında, üç ana bileşeni ayırt etmek gelenekseldir: çerçeve, matris ve kabuk oluşturan maddeler.

Bitki hücre duvarının çerçevesi selülozdan oluşur. Selüloz moleküllerinin oluşumu nedeniyle, ana maddeye veya matrikse daldırılmış güçlü mikrofibriller oluştururlar.

Hücre duvarının matrisi, toplam kütlesinin yaklaşık %60'ıdır. Mikrofibriller arasındaki boşluğu doldurur ve ayrıca makromoleküller arasında güçlü bağlar oluşturur, bu hücresel yapının elastikiyetini ve gücünü sağlar. Matrisin ana bileşenleri hemiselüloz ve pektindir.

• Hemiselüloz, yapı olarak selüloza benzer, ancak daha kısa ve daha dallı monomer zincirleri olan bir polisakkarittir.
• ayrıca polisakkaritlere aittirler, ancak tortuları da içerirler.Kalsiyum ve magnezyum iyonları ile kimyasal bağların oluşumu nedeniyle, pektin, iki bitişik hücrenin birbirine bağlandığı yerler olan orta plakaların oluşumunda yer alır. Bu arada, bitkilerin meyvelerinde çok miktarda pektin bulunur.

Çoğu durumda kabuk oluşturan maddeler, hücre duvarının kuru kütlesinin yaklaşık %30'unu oluşturan lignin ile temsil edilir.

• Lignin, hem sürekli bir tabaka şeklinde hem de ayrı elementler - spiraller, ağlar veya halkalar şeklinde biriktirilebilir. Bu madde bir çimento görevi görür - selüloz liflerini bir arada tutar. Lignifikasyon nedeniyle hücre duvarı daha dayanıklı ve daha az geçirgen hale gelir. Bu arada, bitkilerin odunluğundan sorumlu olan lignindir.

Oldukça sık olarak, kütin, süberin ve mum gibi maddeler hücre zarının dış yüzeyinde birikir.

Suberin, hücre zarının iç tarafında birikir ve mantarlaşma sürecini sağlar. Böyle bir hücre neme karşı kesinlikle geçirimsiz hale gelir, bu nedenle içeriği hızla ölür ve boş alan hava ile doldurulur.

Mumsu maddelerin ve kütiküllerin ana işlevi, hücreleri enfeksiyondan korumak ve aynı zamanda su buharlaşma seviyesini azaltmaktır.

Hücre duvarının bitki hücresinin normal gelişimini sağlayan çok önemli bir element olduğunu söyleyebiliriz.

Bu kabuk taşıma, koruyucu ve yapısal işlevleri yerine getirir. Çoğu protozoada hücre duvarı yoktur. Doğa da hayvanları bu elementten mahrum etti. Kabuk çoğu prokaryotta, arkelerde, flora temsilcilerinde bulunur.

Bakteri hücre duvarı

Kabuk, murein (peptidoglikan) içerir. Gram pozitif ve gram negatiftir. Birinci tipteki bakterilerin hücre duvarı, son derece kalın bir peptidoglikan tabakası içerir. Membrana sıkıca yapışır ve lipoteik ve teisik asitler ile nüfuz eder. Gram negatif hücre duvarı, daha ince bir peptidoglikan tabakası içerir. Plazma zarı ile onun arasında periplazmik bir boşluk vardır. Dışta, kabuk başka bir katmanla çevrilidir. Lipopolisakkarit şeklinde sunulur. Bu zar, bir pirojenik endotoksin görevi görür.

bitki hücre duvarı

Selüloz, kabukta önemli bir unsur olarak işlev görür. Hücre duvarı, floranın yüksek temsilcilerinin en önemli özelliği olarak kabul edilir. Ağırlıklı olarak karmaşık bir şekilde organize edilmiş bir polimerik matristir. Duvarı olmayan hücreye protoplast denir. Kabuklarda özel girintiler vardır. Bu gözeneklerden plazmodesmata - sitoplazmik tübüller geçer. Bitkilerin bir hücre duvarını diğerine bağlarlar. Bu tübüller aralarında madde alışverişini sağlar. Mantarların hücre duvarının, floranın daha yüksek temsilcilerinin elementlerinin kabuğundan çok daha basit olduğu söylenmelidir.

Kimyasal bileşim

Hücre tipine ve bulunduğu dokuya göre farklılık gösterir. Bazı durumlarda, protoplastın etrafındaki aynı kabuk içinde kimyasal bileşim de değişir. Selüloz molekülleri, hidrojen bağları yoluyla demetler oluşturur. Bunlara mikrofibriller denir. İç içe geçmiş demetler kabuğun çerçevesini oluşturur. Bu bölgedeki mantarların hücre duvarı çoğu durumda kitin içerir. Mikrofibriller kabuk matrisinde bulunur. Buna karşılık, çeşitli kimyasallar içerir. Bunlar arasında polisakkaritler baskındır. Bunlara özellikle pektin maddeleri ve hemiselülozlar dahildir. Onları düşünelim.

hemiselülozlar

Bunlar bir grup polisakkarittir. Bunlar heksoz ve pentoz polimerleridir - glikoz, galaktoz, mannoz, ksiloz, vb. Selüloz gibi hemiselüloz molekülleri bir zincir şeklinde sunulur. Bununla birlikte, daha kısa uzunlukları, güçlü dallanmaları ve daha az düzenlilikleri ile ikincisinden ayrılırlar. Bu zincirler enzimler tarafından daha kolay parçalanır ve çözülür.

pektin maddeleri

Monosakaritler (galaktoz ve arabinoz), galakturonik (şeker) asit, metil alkolden oluşan polimerler ile temsil edilirler. Pektin maddelerinin molekülleri uzundur. Dallanmış veya lineer olabilirler. Çok sayıda karboksil grubu içerirler. Bu onları Ca2- ve Mg2+ iyonlarıyla birleştirmeyi mümkün kılar. Sonuç olarak, jelatinimsi, yapışkan kalsiyum ve magnezyum pektatları ortaya çıkar. Daha sonra, bir hücre duvarının diğerine tutturulduğu medyan plakalardan oluşur. Metal iyonları diğer katyonlarla değiştirilebilir. Bu, kabukların katyon değişim kapasitesini belirler. Pektik maddeler ve pektatlar birçok meyvenin hücre duvarlarında büyük miktarlarda bulunur. Jeller, ekstraksiyonları ve ardından şeker eklenmesi sırasında oluştuğundan, pektinler, marmelat üretiminde jöle oluşturan maddeler olarak kullanılır.

Matris

Karbonhidrat elementlerine ek olarak, yapısal protein ekstenein - glikonrotein içerir. Bileşiminde bu protein, hayvanların hücreler arası boşluğunda bulunan kolajenlere yakındır. Matris, kabuğun kuru maddesinin yaklaşık %60'ını kaplar. Sadece mikrofibriller arasındaki boşlukları doldurmakla kalmaz, aynı zamanda selüloz molekülleri ve makromoleküller arasında güçlü kimyasal (özellikle kovalent ve hidrojen) bağlar oluşturur. Bu, hücre duvarının gerekli mukavemetini, plastisitesini ve elastikiyetini sağlar.

lignin

Kabuktaki ana kabuk yapıcı madde olarak işlev görür. Lignin, aromatik alkollerden oluşan dalsız bir polimerdir. Elementlerin büyümesi durduktan sonra yoğun odunlaşma başlar. Bu sırada selüloz molekülleri bir polimer ile emprenye edilir. Lignin, halkalar, ağlar veya spiraller gibi ayrı bölümler şeklinde birikebilir. Bu, özellikle, iletken bir doku olan ksilemin hücre duvarlarının özelliğidir. Birikme, sürekli bir tabaka şeklinde de meydana gelebilir. Polimer, yalnızca komşu hücrelerin temaslarının plazmodesmata şeklinde meydana geldiği alanlarda birikmez. Lignin, selüloz liflerini bir arada tutarak rijit ve çok sert bir çerçeve görevi görür. Kabukların basınç ve çekme mukavemetini arttırır. Lignin ayrıca kimyasal ve fiziksel etkilere karşı ek koruma sağlar ve su geçirgenliğini azaltır. Kabuktaki polimer içeriği %30'a ulaşabilir. Lignin dolgusu genellikle duvarların odunlaşmasına yol açar. Bu da içeriğin ölümünü gerektirir. Selüloz ile birlikte lignin, ahşaba belirli özellikler kazandırır. Bu da onu çok yönlü bir yapı malzemesi yapar.

Yağ benzeri maddeler

Ayrıca kabuk üzerine de yerleştirilebilirler. Yağ benzeri maddeler arasında kütin, mum ve süberin bulunur. İkincisi hücrenin içinden birikir. Çözeltilere ve suya karşı neredeyse geçirimsiz hale getirir. Sonuç olarak, protoplast ölür ve hücre hava ile dolar. Bu işleme mantarlama denir. Çok yıllık ağaç dikimlerinin örtü dokularında görülür. Epidermal hücrelerin kabuğu, mumlar ve kütin ile korunur. Hidrofobiktirler. Öncüleri sitoplazmadan yüzeye salgılanır. Polimerizasyonun gerçekleştiği yer burasıdır. Kural olarak, kütin tabakasına polisakarit elementleri (pektin ve selüloz) nüfuz eder. Kütikülü oluşturur. Balmumu genellikle bitki elementlerinin yüzeyinde (meyvelerde, yapraklarda) kristal şeklinde birikir ve özel bir plak oluşturur. Kütikül ile birlikte hücreyi enfeksiyon ve çeşitli hasarlardan korur. Ek olarak, su buharlaşmasını azaltırlar.

mineralizasyon

Bazı bitkilerin (sazlar, çimenler ve diğerleri) epidermal hücrelerinin duvarlarında oluşur. İçlerindeki mineraller yeterince büyük miktarda birikir. Önce silika ve kalsiyum karbonat bulunur. Mineralizasyon sürecinde, plantasyonların gövdeleri ve yaprakları sertlik, sertlik kazanır ve daha az hasar görür.

Çözüm

Bitkilerin hücre duvarları birçok işlevi yerine getirir. Spesifik olarak, mekanik ve yapısal destek, şekil ve büyüme için sertlik sağlarlar. Kabuk turgor - ozmotik basıncı önler. Bu, özellikle ek bir hacimde suyun tesise girdiği durumlarda önemlidir.