La struttura e la funzione di una parete cellulare

Cellule fogliari

Questa immagine al microscopio mostra una cellula vegetale e i suoi organelli interni. La parete cellulare appare come lo strato sottile tra le cellule e il nucleo è l'organello rotondo prominente con il nucleolo rosso più piccolo.

Dr. Jeremy Burgess/Scienza Fototeca/Getty Images





Un ruolo importante della parete cellulare è quello di formare una struttura per la cellula per prevenire un'espansione eccessiva. Le fibre di cellulosa, le proteine ​​strutturali e altri polisaccaridi aiutano a mantenere la forma e la forma della cellula. Aggiuntivo funzioni della parete cellulare includere:



    Supporto:La parete cellulare fornisce resistenza meccanica e supporto. Controlla anche la direzione della crescita cellulare.​ Resistere alla pressione del turgore:La pressione del turgore è la forza esercitata contro la parete cellulare quando il contenuto della cellula spinge la membrana plasmatica contro la parete cellulare. Questa pressione aiuta una pianta a rimanere rigida ed eretta, ma può anche causare la rottura di una cellula.​ Regolare la crescita:La parete cellulare invia segnali per l'ingresso della cellula ciclo cellulare per dividersi e crescere. Regolare la diffusione:La parete cellulare è porosa consentendo alcune sostanze, tra cui proteine , per passare nella cellula tenendo fuori altre sostanze.​ Comunicazione:Le cellule comunicano tra loro tramite plasmodesmata (pori o canali tra le pareti delle cellule vegetali che consentono alle molecole e ai segnali di comunicazione di passare tra le singole cellule vegetali).​ Protezione:La parete cellulare fornisce una barriera da cui proteggersi virus delle piante e altri agenti patogeni. Aiuta anche a prevenire la perdita di acqua.​ Magazzinaggio:La parete cellulare immagazzina i carboidrati da utilizzare nella crescita delle piante, in particolare nei semi.

Strutture cellulari vegetali e organelli

Nucleo di cellule vegetaliDr. David Furness, Università di Keele/Libreria di foto di scienze/Getty Images

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Questa immagine al microscopio di una sezione attraverso una cellula vegetale rivela la sua struttura interna. All'interno della parete cellulare ci sono i cloroplasti (verde scuro), il sito della fotosintesi, e il nucleo (arancione), che contiene le informazioni genetiche della cellula.

Dr. David Furness, Università di Keele/Libreria di foto di scienze/Getty Images



La parete cellulare vegetale sostiene e protegge le strutture interne e organelli . Questi cosiddetti 'piccoli organi' svolgono le funzioni necessarie per il supporto della vita cellulare. Organelli e strutture che si possono trovare in una tipica cellula vegetale includono:

  • Membrana cellulare (plasma). : Questa membrana circonda il citoplasma di una cellula, racchiudendone il contenuto.​
  • Parete cellulare:Il rivestimento esterno della cellula che protegge la cellula vegetale e le dà forma è la parete cellulare.
  • Centrioli : Queste strutture cellulari organizzano l'assemblaggio dei microtubuli durante divisione cellulare .​
  • Cloroplasti : I siti di fotosintesi in una cellula vegetale ci sono i cloroplasti.​
  • Citoplasma : Questa sostanza gelatinosa all'interno della membrana cellulare sostiene e sospende gli organelli.​
  • Citoscheletro : Il citoscheletro è una rete di fibre in tutto il citoplasma.​
  • Reticolo endoplasmatico : Questo organello è una vasta rete di membrane composta da entrambe le regioni con ribosomi (ER grezzo) e regioni senza ribosomi (ER liscio).​
  • Complesso del Golgi : Questo organello è responsabile della produzione, conservazione e spedizione di determinati prodotti cellulari.​
  • lisosomi : Queste sacche di enzimi digeriscono le macromolecole cellulari.​
  • Microtubuli : Queste aste cave funzionano principalmente per aiutare a sostenere e modellare la cellula.​
  • Mitocondri : Questi organelli generano energia per la cellula attraverso la respirazione.​
  • Nucleo : Questa grande struttura legata alla membrana con all'interno della cellula contiene le informazioni ereditarie della cellula.​
  • Nucleolo:Questa struttura circolare all'interno del nucleo aiuta nella sintesi dei ribosomi.​ nucleopori:Questi minuscoli fori all'interno della membrana nucleare consentono agli acidi nucleici e alle proteine ​​di entrare e uscire dal nucleo.​
  • perossisomi : Queste minuscole strutture sono legate da un'unica membrana e contengono enzimi che producono perossido di idrogeno come sottoprodotto.​
  • Plasmodesmata :Questi pori, o canali, tra le pareti delle cellule vegetali consentono alle molecole e ai segnali di comunicazione di passare tra le singole cellule vegetali.​
  • ribosomi : Composto da RNA e proteine, i ribosomi sono responsabili dell'assemblaggio delle proteine.​
  • Vacuole : Questa struttura tipicamente grande in una cellula vegetale aiuta a sostenere la cellula e partecipa a una varietà di funzioni cellulari tra cui stoccaggio, disintossicazione, protezione e crescita.

La parete cellulare dei batteri

Cellula battericaWikimedia Commons /CC BY-SA 4.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-13' />

Questo è un diagramma di una tipica cellula batterica procariotica. Di Ali Zifan (Opera propria)/ Wikimedia Commons /CC DA-SA 4.0

A differenza delle cellule vegetali, la parete cellulare nei batteri procarioti è composta da peptidoglicano . Questa molecola è unica per la composizione della parete cellulare batterica. Il peptidoglicano è un polimero composto da zuccheri doppi e aminoacidi (subunità proteiche). Questa molecola conferisce rigidità alla parete cellulare e aiuta a dare forma dei batteri . Le molecole di peptidoglicano formano fogli che racchiudono e proteggono la membrana plasmatica batterica.



La parete cellulare dentro batteri gram-positivi contiene diversi strati di peptidoglicano. Questi strati sovrapposti aumentano lo spessore della parete cellulare. In batteri gram-negativi , la parete cellulare non è così spessa perché contiene una percentuale molto più bassa di peptidoglicano. La parete cellulare batterica gram-negativa contiene anche uno strato esterno di lipopolisaccaridi (LPS). Lo strato LPS circonda lo strato di peptidoglicano e agisce come un'endotossina (veleno). batteri patogeni (batteri che causano malattie). Lo strato LPS protegge anche i batteri gram-negativi contro alcuniantibiotici, come le penicilline.

Punti chiave della parete cellulare

  • La parete cellulare è una membrana protettiva esterna in molte cellule tra cui piante, funghi, alghe e batteri. Le cellule animali non hanno una parete cellulare.
  • Le funzioni principali della parete cellulare sono fornire struttura, supporto e protezione per la cellula.
  • La parete cellulare nelle piante è composta principalmente da cellulosa e contiene tre strati in molte piante. I tre strati sono la lamella mediana, la parete cellulare primaria e la parete cellulare secondaria.
  • Le pareti cellulari batteriche sono composte da peptidoglicano. I batteri gram-positivi hanno uno spesso strato di peptidoglicano e i batteri gram-negativi hanno uno strato sottile di peptidoglicano.

Fonti

  • Lodish, H, et al. 'La parete cellulare dinamica delle piante.' Biologia cellulare molecolare . 4a ed., WH Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21709/.
  • Young, Kevin D. Parete cellulare batterica. Biblioteca in linea di Wiley , Wiley/Blackwell (10.1111), 19 aprile 2010, onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470015902.a0000297.pub2.