Parete cellulare

Spieghiamo qual è la parete cellulare, quali sono le sue funzioni e la sua struttura e quali cellule hanno una parete cellulare in natura

Schema della cellula vegetale con la parete cellulare

Cos'è la parete cellulare?

IL parete cellulare È una struttura che circonda e protegge alcuni tipi di cellule in natura, come verdure, funghi (funghi) e batterici. Alcuni autori considerano che la parete cellulare è una matrice extracellulare specializzata, in quanto si trova intorno all'intera membrana plasmatica; mentre altri lo contemplano come un altro organello, con compiti o funzioni molto particolari.

La parete cellulare è uno dei caratteri più usati per distinguere tra tipi di cellule, principalmente tra cellule animali - che non hanno pareti cellulari e cellule vegetali.

In tutte le cellule che lo hanno, la parete cellulare è di solito una struttura dinamica, relativamente flessibile e plastica, poiché si adatta alle dimensioni dei cambiamenti che si svolgono durante la crescita cellulare.

La sintesi della parete cellulare è un processo fondamentale ed è estremamente regolata in tutti i tipi di cellule.

Tra alcune delle principali funzioni della parete cellulare, la vitalità cellulare, la morfogenesi e, quando è il caso, la patogenesi (come per alcuni funghi e batteri, ad esempio), per esempio).

Caratteristiche della parete cellulare

Le cellule vegetali sono l'esempio più comune quando si parla di cellule della parete cellulare. L'aspetto poligonale delle cellule è il tessuto dell'immagine è dovuto alla presenza del suo muro

- È una struttura che si trova intorno alla membrana plasmatica, che copre la cellula.

- Si trova in cellule di alcuni organismi: verdure (alghe e piante più alte), funghi e batteri (anche negli archi).

- È uno strato spesso, generalmente formato da una complessa rete di polisaccaridi e proteine.

- Partecipa principalmente al supporto strutturale e alla protezione contro la pressione osmotica.

- Di solito è molto forte, ma allo stesso tempo ha una flessibilità essenziale per le cellule che lo hanno.

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- È fondamentale per la vitalità cellulare ed è strettamente correlato alla sua fisiologia e all'omeostasi interna.

- La conoscenza della sua composizione è generalmente rilevante per la descrizione del tipo di organismo che lo presenta (chitina per cellule fungine, cellulosa per cellule vegetali e peptidoglicane per le cellule batteriche, per esempio).

Funzioni della parete cellulare

Integrità e forma strutturale

La parete cellulare rappresenta un importante supporto strutturale per le cellule che lo possiedono, specialmente quando ci riferiamo alle cellule vegetali.

In questi organismi, la parete cellulare partecipa alla crescita e aiuta a mantenere la struttura dei tessuti che crescono eretti contro la forza di gravità, principalmente perché aiuta a resistere alla pressione idrostatica interna.

D'altra parte, la parete cellulare è essenziale per la determinazione della forma cellulare, che è rilevante sia per gli organismi unicellulari che per i lieviti e i batteri e per le cellule che partecipano alla formazione dei tessuti.

Protezione e difesa

La parete cellulare è la prima linea di difesa che hanno cellule vegetali (di alghe e piante superiori), batteriche e fungie; Soprattutto quando ci riferiamo ad attacchi contro i patogeni cellulari.

Inoltre, questa struttura protegge l'interno cellulare da alcune condizioni ambientali avverse come disidratazione, salinità e cambiamenti di pH, la presenza di tossine, tra le altre.

Quest'ultimo è essenziale per le cellule vegetali perché fanno parte dei tessuti degli organismi sessili - che non possono spostarsi da un posto all'altro - che devono essere in grado di adattarsi a diversi tipi di stress ambientale per sopravvivere.

La parete cellulare protegge anche le cellule dai cambiamenti di pressione osmotica intorno a loro, impedendo così loro di gonfiore e esplodere.

Comunicazione

La parete cellulare è, per molte cellule, la prima linea di contatto con "il mondo esterno" o il mezzo extracellulare, motivo per cui funziona attivamente nella trasmissione di informazioni tra l'interno e l'esterno cellulare, in entrambi i modi.

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La maggior parte delle cellule che hanno una parete cellulare contengono, in questo, una vasta gamma di recettori, canali e pori che consentono l'accesso o la produzione di molecole diverse: proteine, zuccheri, sali e ioni, acqua, acidi nucleici, complessi chimici, complessi chimici (Ormoni, ad esempio), ecc.

Questi recettori consentono non solo la comunicazione con l'ambiente esterno, ma lo scambio di informazioni tra una cella e i suoi vicini (in particolare quando si tratta di un tessuto).

Struttura della parete cellulare

Sebbene le loro funzioni siano equivalenti, la struttura delle pareti cellulari di piante, batteri e funghi sono molto diversi l'uno dall'altro, quindi le descriveremo separatamente.

Parete cellulare vegetale

Le cellule vegetali hanno pareti cellulari composte da cellulosa, che è un polisaccaride formato da residui di glucosio uniti tra loro attraverso collegamenti glicosidici di tipo β-1,4.

La cellulosa è il polimero più abbondante sulla terra e ogni catena può contenere più di 10.000 rifiuti di glucosio.

Le catene di cellulosa lineari formano microfibrille di 3 nanometri di diametro quando si raggruppano in parallelo in gruppi di 36 catene, che si formano nel mezzo extracellulare (matrice extracellulare). Queste microfibrille hanno lunghezze variabili.

Nella matrice extracellulare, i microfil di cellulosa sono assemblati per formare una rete complessa con altri due polisaccaridi chiamati Emicellulosa E pectina.

Esistono diversi tipi di emicellulosa, ma sono generalmente polisaccaridi molto ramificati che si legano per ponti idrogeno alle microfibrille di cellulosa, stabilizzandoli per formare fibre più spesse che sono più resistenti dal punto di vista meccanico.

Le pectine formano una matrice di gelatina, composta anche da polisaccaridi ramificati formati da rifiuti caricati negativamente (come l'acido glucuronico).

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Anche le pareti vegetali sono stabilizzate e in costante interazione con un gran numero di glicoproteine.

Inoltre, i componenti della parete interagiscono con diversi componenti del citoscheletro, principalmente con i microtubuli sottostanti, che determinano la direzione della crescita delle pareti durante lo sviluppo cellulare.

Muro di cellule fungine

Cellule fungine, come il lievito unicellulare Saccharomyces cerevisiae, Hanno pareti cellulari composte da polisaccaridi, ma a differenza delle piante, il polisaccaride di funghi è noto come Quitina.

Molecola di chitina, il polisaccaride caratteristico delle cellule fungine

Quitina è costituita da catene lineari di rifiuti da N-acetilglucosamina Unite anche da collegamenti glicosidici β-1,4. Questo polisaccaride è anche quello che forma gli esoscheletri che proteggono alcuni animali invertebrati come insetti e crostacei (granchi e gamberi, per esempio).

Contiene anche glucani uniti da collegamenti β-1,3 e un gran numero di glicoproteine ​​associate.

Parete cellulare batterica

La parete cellulare batterica è principalmente formata da un complesso molecolare chiamato Pepidoglicano.

Il peptidoglicano è composto da catene polisaccaridi lineari unite in covalentemente tra loro attraverso pantaloncini "ponti" (di aminoacidi).

Le catene di polisaccaride nel peptidoglicano sono realizzate da rifiuti alternativi da N-Acetilglucosamina (NAG, inglese N-acetilglucosamina) e acido N-acetilmuramico (NAM, inglese N-acido acetilmuramico), che sono collegati insieme a causa di collegamenti glicosidici β-1,4.

I peptidi che si uniscono e stabilizzano le catene dei polisaccaridi sono generalmente formati da 4 aminoacidi (sono tetrapéptidi) la cui identità varia da una specie batterica all'altra.

Secondo la loro parete cellulare, sono definiti due tipi di batteri: grammo negativo e positivo, ognuno con le proprie caratteristiche strutturali

Gram e Gram Positive Batteri

Le caratteristiche della parete cellulare batterica sono state utili per distinguere tra alcuni tipi di batteri e la colorazione di Gram è la tecnica che è stata tradizionalmente usata per esso.

Secondo questo metodo di colorazione, esistono due tipi di batteri con pareti cellulari strutturalmente diverse: batteri gram positivi e gram negativi.

La parete cellulare dei batteri Gram positivi è costituita da uno spesso mantello di peptidoglicano attorno alla membrana plasmatica, mentre la parete Gram negativa è composta da un sottile strato di peptidoglicano rivestito da uno strato lipidico o una membrana esterna.