Жесткий слой, окружающий клетки бактерий, архей, грибов и растений, называется клеточной стенкой. Стенка находится вне пределов цитоплазмической мембраны (клеточной мембраны) и выполняет целый ряд функций. У животных и большинства простейших клеточной стенки не наблюдается. 

В данной статье охарактеризована клеточная стенка (строение и функции), кратко для каждого вида клеток.

Клеточные стенки высших растений

Растительная клеточная оболочка, строение и функции которой здесь рассматриваются, имеет многослойную структуру. 

Это внешний слой (средняя пластинка), первичная клеточная стенка и вторичная клеточная стенка. Вторичная клеточная стенка имеется не у всех растений.


  1. Внешний слой, называемый средней пластинкой, содержит полисахариды — пектины, помогающие связывать стенки соседних клеток друг с другом.
  2. Первичная клеточная стенка размещается между средней пластинкой и плазматической мембраной и состоит из целлюлозных микрофибрилл, которые содержатся в матрице. Эта стенка обуславливает прочность, столь нужную при росте клеток.
  3. В некоторых видах растительных клеток между первичной клеточной стенкой и плазматической мембраной образуется еще один слой вторичная клеточная стенка. Она очень крепкая и поддерживает клетку. Состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина (он усиливает клетки и обеспечивает водопроводимость).


Основная функция клеточной стенки состоит в формировании каркаса клетки и предотвращении ее расширения. Кроме того, клеточная стенка:


  • обеспечивает механическую прочность структуры клетки;
  • контролирует направление роста клеток;
  • помогает выдерживать силу воздействия протопласта (содержимого клетки) на стенки — в результате растение остается прямостоящим;
  • регулирует рост клеток;
  • регулирует диффузию (клеточная стенка пропускает некоторые необходимые вещества, препятствуя проникновению других);
  • защищает клетку от воздействия опасных веществ и микроорганизмов;
  • предотвращает потерю влаги;
  • способствует взаимодействию клеток между собой;
  • сохраняет углеводы, используемые для роста растения.


Клеточные стенки водорослей

Как и клетки высших растений, клетки водорослей имеют соответствующие стенки. Они содержат целлюлозу и другие гликопротеины.

В клеточных стенках зеленых и некоторых видов красных водорослей встречаются манозиловые микроволокна. А в клеточных стенках бурых водорослей встречается альгиновая кислота. 

Агарозы, карагинан, порфиран, фурселеран и фуноран встречаются практически во всех видах водорослей. Группа диатомовых водорослей синтезирует свою клеточную стенку из кремнезема, что в какой-то мере способствует быстрому росту водорослей.

Клеточные стенки грибов


Клеточную стенку имеют не все грибы. Клеточная стенка грибов состоит из углерода, хитина, глюкозамина. Функции стенки аналогичны функциям стенок растений. 

Грибная клеточная стенка меняет свой состав, свойства и форму по мере роста гриба.

Источник: nauka.club

Химические составы

iv>

Клеточная стенка грибов состоит из твердых оболочек. Механизмы внутреннего устройства представлены в виде цитоплазмической системы, которая окружена цитоплазмическими мембранами. Она содержит определенное количество митохондий, рибосом, ядер (или одно), вакуоли и включения. Клеточная стенка состоит из хитина. Она образована из твердого вещества.

Строение клеточной стенки зависит от разновидности представителя огромного царства и функции клеток. Для состав клеточных стенок гриба характерно наличие полисахарида, целлюлоз, простого сахара, белка, липида и фосфата. Для ее состава также характерно обилие лигниноподобного вещества, производной нуклеиновых кислот, аминокислоты, соли, смолы, а также хитина, свойственного покровной ткани панциря насекомых и также содержание такого веществ, как хитозан. Это основной список элементов, содержащихся в оболочках клеточных стенок представителей грибного царства. Они способны создавать множество различных комбинаций, соединений и сложнейшие системы.

Клеточная стенка грибов содержит

Особенности


Грибные клетки имеют определенные особые детали, которые различают их от клеток растительного мира и служат в качестве доказательств фактов о том, что представители грибов нуждаются в независимом отделении от других царств.

Оболочки у представителей огромного царства служат в качестве защиты, принимают участие и процессах получения элементов для питания и помогают клеткам взаимодействовать с окружающим миром, производя обмен веществ. Оболочки клеток делятся на однослойные и многослойные. Химический состав крайне разнообразен.

Интересная для ученых особенность и деталь представителя грибного царства состоит в том, что растительного крахмала нет в цитоплазме. Вещества гликогена имеют важное значение, ткань животного тоже содержит его. Он выполняет функцию запаса питательных веществ, распределяясь по всем цитоплазмам по маленьким гранулам. Метахроматин (волютин) присутствует в составе. Относясь к полифасфатам , он имеет важное значение для процессов обменов.

Отмечается повышенное количество жировых веществ, которые мелко распыляются по содержимому цитоплазмы.

Липосомы – большие капельки жировых отложений, которые также могут образоваться. В оболочке также возможно содержание различных пигментов, органической кислоты и их соли, терпенов (ароматические эфирные масла), токсины и другие вещества. Некоторые из них являются запасными питательными веществами клеток и являются значимыми элементами в проведении физиологических процессов. Ими выполняется защитная функция.

Клеточная стенка грибов содержит

Оболочка

>

Оболочку молодых особей можно охарактеризовать как тонкую, бесцветную и однородную по структуре. Она утолщается по мере созревания, ослизняется и приобретает более темные оттенки за счет отложения пигмента. Наружный слой обычно пропитан небольшим содержанием воска и жира.

Грибы – это эукариоты. А это означает, что их клетки содержат ядро, обособленное и снабженное оболочками. Разные систематические группы имеют разное количество ядер. Форму ядра можно охарактеризовать как круглую, овальную или веретеновидную. Они могут менять ее.

Клеточная стенка грибов содержит

Строение

Для грибов характерно наличие твердых оболочек, основу которых составляют клеточные стенки, содержащие сахар, белки, жиры, нуклеиновую кислоту. Она состоит из хитина, как и наружный скелет многих представителей насекомых или раков.

Наружные части изобилуют темными пигментами – меланинами. Плазмалеммой называют цитоплазмическую мембрану, примыкающую к внутренним сторонам стенок. Ее функция заключается в поддержании нормального уровня определенного осмотического давления. Плазмаллема позволяет веществам, служащим как источник питания, поступать внутрь, а также помогает выделять ненужные продукты наружу. Цитоплазматические мембраны – это страж, который пускает внутрь и выгоняет некоторые элементы.


Для клетки характерно наличие эндоплазматического ретикулума, который подразумевает систему каналов и пузырей, которые называются цистерны. Это важнейшая структура. Эндоплазматический ретикулум бывает гладким и зернистым. Это два его основных вида. Поверхности зернистого ретикулума содержат определенное количество рибосом, синтезирующих белок.

Митохондрия выполняет энергетическую функцию. В ней протекает процесс химических преобразований различных элементов. И растительные, и животные клетки содержат митохондрии.

Ядро называют «планирующим органом». Это жизненно важный элемент. Он управляет жизнедеятельностью клетки и обеспечивает передачи наследственных качеств среди поколений.

Клеточная стенка грибов содержит

Таким образом, клеточная стенка грибов выполняет ряд функций и является важной составляющей в целых комплексах и системах органелл. Она небольшая в толщину (около 0,2 мкм). Наружные слои можно охарактеризовать как аморфные, а внутренние представляют гомогенные матриксы с определенным количеством микрофибрилл.

Источник: gribysobiraem.info

Состав клеточной стенки растений


У растений стенка дочерних клеток образуется уже во время деления родительской. Впоследствии она называется первичной. У многих клеток позже образуется вторичная оболочка.

Первичная клеточная оболочка состоит из микрофибрилл целлюлозы, погруженных в матрикс из других полисахаридов. Отличительной особенностью волокон целлюлозы является их прочность. Молекула целлюлозы представляет собой длинную полисахаридную цепь. Отдельные молекулы соединяются друг с другом водородными связями в пучок, который называется микрофибриллой. Такие фибриллы образуют каркас клеточной стенки.

Матрикс клеточной стенки составляют полисахариды пектины и гемицеллюлозы, а также ряд других веществ (например, белков). Пектиновые вещества представляют собой группу кислых полисахаридов, их молекулы могут быть не только линейными, но и разветвленными. Гемицеллюлозы также смешанная группа полисахаридов. Длина их линейных молекул короче, чем у целлюлозы.

Оболочки соседних клеток растений соединены между собой срединной пластинкой, состоящих из пектатов магния и кальция, для которых характерна клейкость.


В состав стенок растений входит вода (составляет более половины массы), обуславливая ряд физических и химических свойств полисахаридов.

Жесткий каркас растения во многих местах пронизан каналами (плазмодесмами), по которым цитоплазма одной клетки соединяется с цитоплазмой соседних.

Клетки мезофилла листа (а также некоторые другие) на протяжении всей своей жизни имеют только первичную стенку. У большинства же клеток на первичную оболочку с внутренней стороны отлагается вторичная стенка, составленная из дополнительных слоев целлюлозы. Обычно в это время клетка уже дифференцирована и не растет (исключение составляют, например, клетки колленхимы).

В каждом отдельном слое вторичного утолщения микрофибриллы целлюлозы располагаются под одним углом (параллельно друг другу). Однако разные слои имеют разный угол, что обеспечивает большую прочность.

Часть клеток растений одревесневают (трахеальные элементы ксилемы, склеренхима и др.). В основе этого процесса лежит интенсивная лигнификация стенок (в небольших количествах лигнин есть во всех оболочках). Лигнин не является полисахаридом, а представляет собой сложное полимерное вещество. Отложения лигнина могут иметь различную форму (сплошную, кольцевую, спиральную, сетчатую). Он скрепляет целлюлозу, не дает ей смещаться. Лигнин не только обеспечивает прочность, но и дает дополнительную защиту от неблагоприятных физических и химических факторов.

Функции клеточной стенки


Оболочки разных клеток совместно обеспечивают всему растению и его отдельным частям механическую прочность и опору. Это функция клеточной стенки аналогична одной из функций скелета животных. Однако она не единственная.

Жесткость стенок препятствует растяжению клеток и их разрыву. В результате по физическим законам в клетки может путем осмоса поступать вода. Для травянистых растений тургоцентричность клеток является единственной их опорой.

Микрофибриллы целлюлозы ограничивают рост клеток и определяют их форму. Если микрофибриллы окольцовывают клетку, то она будет расти в длину (поперек направления волокон).

Связанные клеточные стенки образуют апопласт, по которому передвигается вода и минеральные вещества. Плазмодесмы связывают содержимое разных клеток в единую систему — симпласт.

Стенки сосудов ксилемы, трахеид, ситовидных трубок выполняют транспортную функцию.

Наружные клеточные стенки эпидермальных клеток покрыты воском (кутикулой). С одной стороны, он препятствует испарению воды, с другой – проникновению вредных микроорганизмов.

У некоторых растений в определенных клетках оболочки видоизменяются и служат местом запаса питательных веществ.

Источник: biology.su