Матрикс клітинної стінки. Будова і основні функції клітинної стінки рослин
клітинна стінка(Клітинна оболонка)- характерна ознака рослинної клітини, що відрізняє її від клітини тваринної. Клітинна стінка надає клітині певну форму. Культивовані на спеціальних поживних середовищах клітини рослин, у яких ферментативним шляхом видаляється стінка, завжди приймають сферичну форму. Клітинна стінка надає клітині міцність і захищає протопласт, вона врівноважує тургорное тиск і перешкоджає, таким чином, розриву плазмалемми. Сукупність клітинних стінок утворює внутрішній скелет, який підтримує тіло рослини і надає йому механічну міцність.
Клітинна стінка безбарвна і прозора, легко пропускає сонячне світло. Зазвичай стінки просякнуті водою. За системою клітинних стінок здійснюється транспорт води та розчинених у ній низькомолекулярних сполук (транспорт по апопласту).
Клітинна стінка складається в основному з полісахаридів, які можна поділити на скелетні речовиниі речовини матриксу.
скелетних речовиноюклітинної стінки рослин є целюлоза (клітковина), Що представляє собою бета-1,4-D-глюкан. Це найпоширеніше органічна речовина біосфери. Молекули целюлози є дуже довгі нерозгалужені ланцюги, вони розташовуються паралельно один одному групами по кілька десятків і скріплені численними водневими зв'язками. В результаті утворюються мікрофібрили, Які створюють структурний каркас стінки і обумовлюють її міцність. Мікрофібрили целюлози видно тільки в електронний мікроскоп, їх діаметр дорівнює 10-30 нм, довжина досягає декількох мкм.
Целюлоза нерастворима і не набухає у воді. Вона дуже інертна в хімічному відношенні, не розчиняється у органічних розчинниках, концентрованих лугах і розведених кислотах. Мікрофібрили целюлози еластичні і дуже міцні на розрив (подібні зі сталлю). Ці властивості визначають широке застосування целюлози і її продуктів. Світова продукція бавовняного волокна, що складається майже цілком з целюлози, становить 1,5 10 7 тонн в рік. З целюлози отримують бездимний порох, ацетатний шовк і віскозу, целофан, папір. Якісну реакцію на целюлозу проводять з реактивом хлор-цинк-йод, Целюлозна клітинна стінка забарвлюється в синьо-фіолетовий колір.
У грибів скелетних речовиною клітинної стінки є хітин- полісахарид, побудований із залишків глюкозаміну. Хітин ще більш міцний, ніж целюлоза.
Мікрофібрили занурені в аморфний матрикс, Зазвичай представляє собою насичений водою пластичний гель. Матрикс є складною сумішшю полісахаридів, молекули яких складаються із залишків кількох різних цукрів і являють собою більш короткі, ніж у целюлози, і розгалужені ланцюги. Матричні полісахариди визначають такі властивості клітинної стінки, як сильна набухаемость, висока проникність для води і розчинених в ній низькомолекулярних з'єднань, катіонообмінні властивості. Полісахариди матриксу ділять на дві групи - пектинові речовиниі геміцелюлози.
пектинові речовинисильно набухають або розчиняються у воді. Вони легко руйнуються під дією лугів і кислот. Найпростішими представниками пектинових речовин є розчинні у воді пектовие кислоти- продукти полімеризації альфа-D-галактуроновой кислоти (до 100 одиниць), пов'язаних 1,4-зв'язками в лінійні ланцюги (альфа-1,4-D-галактуронан). Пектинові кислоти (пектини)- це більш високомолекулярні (100-200 одиниць) полімерні сполуки альфа-D-галактуроновой кислоти, в яких карбоксильні групи частково метиловані. пектатиі пектинати- кальцієві і магнієві солі пектових і пектинових кислот. Пектинові кислоти, пектати і пектинати розчинні у воді в присутності цукрів і органічних кислот з утворенням щільних гелів.
У клітинних стінках рослин в основному присутні протопектини- високомолекулярні полімери метоксильованих полігалактуронової кислоти з арабінанамі і галактанамі, у дводольних рослин до складу ланцюгів галактуронана входить невелика кількість рамнози. Протопектини нерозчинні в воді.
геміцелюлозиявляють собою розгалужені ланцюги, побудовані із залишків нейтральних цукрів, частіше зустрічаються глюкоза, галактоза, маноза, ксилоза; ступінь полімеризації 50-300. Геміцелюлози хімічно стійкіші, ніж пектинові речовини, вони важче гідролізуються і слабкіше набухають у воді. Геміцелюлози можуть відкладатися в стінках клітин насіння в якості запасних речовин (фінікова пальма, хурма). Пектинові речовини і геміцелюлози пов'язані взаємними переходами. Крім полісахаридів, в матриксі клітинних стінок присутній особливий структурний білок. Він пов'язаний із залишками цукру Арабіноза і тому є гликопротеидом.
Матричні полісахариди не просто заповнюють проміжки між целюлозними мікрофібрилами. Їх ланцюга розташовуються впорядковано і утворюють численні зв'язки як один з одним, так і з мікрофібрилами, що значно підвищує міцність клітинної стінки.
Клітинні стінки рослин часто піддаються хімічним змінам. одеревіння, або лігніфікації відбувається в тому випадку, якщо в матриксі відкладається лігнін- полімерне з'єднання фенольної природи, нерозчинний у воді. Одревесневшая клітинна стінка втрачає еластичність, різко підвищується її твердість і міцність на стиск, знижується проникність для води. Реактивами на лігнін є: 1) флороглюцині концентрована солянаабо сірчана кислота(Здерев'янілих стінки набувають вишнево-червоне забарвлення) і 2) сульфат аніліну, Під дією якого здерев'янілих стінки стають лимонно-жовтими. Лігніфікації характерна для стінок клітин провідної тканини ксилеми (деревини) і механічної тканини склеренхіми.
обкоркування, або суберінізаціявідбувається в результаті відкладення з внутрішньої сторони клітинної стінки гідрофобних полімерів - суберінаі воску. Суберін являє собою суміш ефірів полімерних жирних кислот. Мономерами воску є жирні спирти і воскові ефіри. Віск легко витягається органічними розчинниками і швидко плавиться, утворює кристали. Суберін - аморфне з'єднання, не плавиться і не розчиняється в органічних розчинниках. Суберін і віск, утворюючи чергуються паралельні шари, вистилають всю порожнину клітини з внутрішньої сторони у вигляді плівки. Суберіновая плівка практично непроникна для води і для газів, тому після її утворення клітина зазвичай відмирає. Обкоркування характерно для стінок клітин покривної тканини пробки. Реактивом на опробковевшей клітинну стінку є суданIII, Забарвлення оранжево-червона.
Кутінізацііпіддаються зовнішні стінки клітин покривної тканини епідерми. Кутині вісквідкладаються шарами, що чергуються на зовнішній поверхні клітинної стінки у вигляді плівки - кутикули. Кутин є жироподібна полімерне з'єднання, близьке по хімічній природі і властивостям суберіна. Кутикула охороняє рослину від зайвого випаровування води з поверхні рослини. Пофарбувати її можна реактивом суданIIIв оранжево-червоний колір.
мінералізація клітинної стінки відбувається внаслідок відкладення в матриксі великої кількості мінеральних речовин, найчастіше кремнезему (оксиду кремнію), рідше оксалату і карбонату кальцію. Мінеральні речовини надають стінці твердість і крихкість. Відкладення кремнезему характерно для клітин епідерми хвощів, осок і злаків. Придбана в результаті окремненія жорсткість стебел і листя служить захисним засобом проти равликів, а також значно знижує поедаемость і кормову цінність рослин.
У деяких спеціалізованих клітин спостерігається ослизнениеклітинної стінки. При цьому замість целюлозної вторинної стінки відбувається відкладення аморфних, сильно гідратованих кислих полісахаридів у вигляді слизейі камеді, Близьких за хімічною природою до пектиновим речовин. Слизу добре розчиняються у воді з утворенням слизових розчинів. Камеді клейкі, витягуються в нитки. У сухому вигляді вони мають рогову консистенцію. При відкладенні слизу протопласт поступово відтісняється до центру клітини, його обсяг і обсяг вакуолі поступово зменшуються. Зрештою, порожнину клітини може цілком заповнитися слизом, і клітина відмирає. У деяких випадках слиз може проходити через первинну клітинну стінку на поверхню. У синтезі і секреції слизу основну участь приймає апарат Гольджі.
Що виділяється рослинними клітинами слиз виконує різні функції. Так, слиз кореневого чохлика служить як мастило, полегшує зростання кінчика кореня в грунті. Слизові залозки комахоїдних рослин (росичка) виділяють ловчу слиз, до якої приклеюються комахи. Слиз, що виділяється зовнішніми клітинами насінної шкірки (льон, айва, подорожники), закріплює насіння на поверхні грунту і захищає проросток від висихання. Слиз забарвлюється реактивом метиленовийсинійв блакитний колір.
Виділення камеді зазвичай відбувається при поранених рослин. Наприклад, камедетечение з поранених ділянок стовбурів і гілок часто спостерігається у вишні і сливи. Вишневий клей являє собою застиглу камедь. Камедь виконує захисну функцію, закриваючи рану з поверхні. Утворюються камеді в основному у деревних рослин з родин бобових (акації, трагакантовий астрагали) і розоцвітих підродини сливових (вишня, слива, абрикос). Камеді і слизу використовуються в медицині.
Клітинна стінка є продуктом життєдіяльності протопласта. Полісахариди матриксу, гликопротеид стінки, лігнін і слизу утворюються в апараті Гольджі. Синтез целюлози, освіту і орієнтація микрофибрилл здійснюються плазмалеммой. Велика роль в орієнтації микрофибрилл належить микротрубочкам, які розташовуються паралельно відкладати мікрофібрилами поблизу плазмалемми. Якщо мікротрубочки зруйнувати, утворюються тільки ізодіаметріческіе клітини.
Освіта клітинної стінки починається під час поділу клітини. У площині поділу утворюється клітинна платівка, єдиний шар, загальний для двох дочірніх клітин. Вона складається з пектинових речовин, що мають напіврідку консистенцію; целюлоза відсутня. У дорослому клітці клітинна платівка зберігається, але зазнає змін, тому її називають серединної, або міжклітинної платівкою (Міжклітинних речовиною) (Мал. 2.16). Серединна пластинка зазвичай дуже тонка і майже неможливо розрізнити.
Відразу після утворення клітинної пластинки протопластів дочірніх клітин починають відкладати власну клітинну стінку. Вона відкладається зсередини як на поверхні клітинної пластинки, так і на поверхні інших клітинних стінок, що належали раніше материнській клітині. Після поділу клітина вступає в фазу зростання розтягуванням, який обумовлений інтенсивним осмотическим поглинанням кліткою води, пов'язаним з утворенням і зростанням центральної вакуолі. Тургорное тиск починає розтягувати стінку, але вона не рветься завдяки тому, що в неї постійно відкладаються нові порції микрофибрилл і речовин матриксу. Відкладення нових порцій матеріалу відбувається рівномірно по всій поверхні протопласта, тому товщина клітинної стінки не зменшується.
Стінки діляться і ростуть клітин називають первинними. Вони містять багато (60-90%) води. У сухій речовині переважають матричні полісахариди (60-70%), вміст целюлози не перевищує 30%, лігнін відсутня. Товщина первинної стінки дуже невелика (0,1-0,5 мкм).
Для багатьох клітин відкладення клітинної стінки припиняється одночасно з припиненням зростання клітини. Такі клітини оточені тонкою первинної стінкою до кінця життя ( Мал. 2.16).
Мал. 2.16. Паренхімні клітина з первинної стінкою.
У інших клітин відкладення стінки триває і після досягнення клітиною остаточного розміру. При цьому товщина стінки збільшується, а обсяг, яку він обіймав порожниною клітини, скорочується. Такий процес носить назву вторинного потовщеннястінки, а саму стінку називають вторинної(Мал. 2.17).
Вторинна стінка може розглядатися як додаткова, що виконує головним чином механічну, опорну функцію. Саме вторинна стінка відповідальна за властивості деревини, текстильних волокон, паперу. Вторинна стінка містить значно менше води, ніж первинна; в ній переважають мікрофібрили целюлози (40-50% від маси сухої речовини), які розташовуються паралельно один одному. З полісахаридів матриксу характерні геміцелюлози (20-30%), пектинових речовин дуже мало. Вторинні клітинні стінки, як правило, піддаються одревеснению. У неодревесневших вторинних стінках (луб'яні волокна льону, волоски бавовнику) зміст целюлози може досягати 95%. Великий вміст і строго впорядкована орієнтація микрофибрилл визначають високі механічні властивостівторинних стінок. Часто клітини, що мають вторинну здерев'янілих клітинну стінку, після завершення вторинного потовщення відмирають.
Серединна пластинка склеює сусідні клітини. Якщо її розчинити, стінки клітин втрачають зв'язок один з одним і роз'єднуються. Цей процес називається мацерація. Досить звичайна природна мацерація, при якій пектинові речовини серединної пластинки переводяться в розчинний стан за допомогою ферменту пектиназу і потім вимиваються водою (перезрілі плоди груші, дині, персика, банана). Часто спостерігається часткова мацерація, при якій серединна пластинка розчиняється не по всій поверхні, а лише в кутах клітин. Внаслідок тургорного тиску сусідні клітини в цих місцях округлюються, в результаті чого утворюються межклетники(Мал. 2.16). Межклетники утворюють єдину розгалужену мережу, яка заповнюється парами води і газами. Таким чином, межклетники покращують газообмін клітин.
Характерна особливість вторинної стінки - її нерівномірне відкладення поверх первинної стінки, в результаті чого у вторинній стінці залишаються неутолщенние ділянки - пори. Якщо вторинна стінка не досягає великої товщини, пори виглядають як дрібні поглиблення. У клітин з потужною вторинної стінкою пори в розрізі мають вигляд радіальних каналів, що йдуть від порожнини клітини до первинної стінки. За формою порового каналу розрізняють пори двох типів - простіі про каймленние(Рис. 2.17).
Мал. 2.17. типи пір: А - клітини з вторинними стінками і численними простими порами; Б - пара простих пір; В - пара облямованих пір.
У простих пірдіаметр порового каналу по всій довжині однаковий і має форму вузького циліндра. Прості пори характерні для паренхімних клітин, луб'яних та деревинних волокон.
Пори в двох суміжних клітинах, як правило, виникають один проти одного. Ці загальні пори мають вигляд одного каналу, розділеного тонкою перегородкою з серединної пластинки і первинної стінки. Така сукупність двох пір суміжних стінок сусідніх клітин носить назву пари пірі функціонує як одне ціле. Розділяє їх канал ділянку стінки називається замикає плівкою пори, або поровой мембраною. У живих клітинах замикає плівка пори пронизана численними плазмодесмамі(Мал. 2.18).
плазмодесмипритаманні тільки рослинною клітинам. Вони являють собою тяжі цитоплазми, що перетинають стінку суміжних клітин. Число плазмодесм в одній клітці дуже велике - від декількох сотень до десятків тисяч, зазвичай плазмодесми зібрані в групи. Діаметр плазмодесменного каналу становить 30-60 нм. Його стінки вистелені плазмалеммой, безперервної з плазмалеммой суміжних клітин. У центрі плазмодесми проходить мембранний циліндр - центральний стрижень плазмодесми, Безперервний з мембранами елементів ендоплазматичної мережі обох клітин. Між центральним стержнем і плазмалеммой в каналі знаходиться гіалоплазма, безперервна з гиалоплазмой суміжних клітин.
Мал. 2.18. Плазмодесми під електронним мікроскопом (схема): 1 - на поздовжньому зрізі; 2 - на поперечному зрізі; пл- плазмалемма; ЦС- центральний стрижень плазмодесми; ЕР- елемент ЕПР.
Таким чином, протопластів клітин в повному обсязі ізольовані один від одного, а повідомляються по каналах плазмодесм. За ним відбувається міжклітинний транспорт іонів і дрібних молекул, а також передаються гормональні стимули. За допомогою плазмодесм протопластів клітин в рослинному організмі утворюють єдине ціле, зване симпластом, А транспорт речовин через плазмодесми отримав назву сімпластіческогона відміну від апопластіческоготранспорту по клітинних стінок і межклетникам.
У облямованих пір(Мал. 2.17) Канал різко звужується в процесі відкладення клітинної стінки, тому внутрішній отвір пори, що виходить в порожнину клітини, значно вужчими, ніж зовнішнє, упирається в первинну стінку. Облямовані пори характерні для рано відмерлих клітин водопровідних елементів деревини. У них порові канал у напрямку до замикаючої плівці воронковидно розширюється, а вторинна стінка нависає в вигляді валика над розширеною частиною каналу, утворюючи камеру пори. Назва облямованій пори відбувається тому, що при розгляді з поверхні внутрішній отвір має вигляд маленького кола або вузької щілини, тоді як зовнішній отвір як би оздоблює внутрішнє у вигляді кола більшого діаметра або ширшої щілини.
Пори полегшують транспорт води та розчинених речовин від клітини до клітини, в той же час не знижуючи міцності клітинної стінки.
Клітинна стінка є жорсткий, напівпроникний захисний шар в деяких типах клітин. Це зовнішнє покриття розташоване поруч з в більшості клітин рослин, грибів, бактерій, водоростей і деяких Архе. Проте, тварини не мають клітинної стінки. Вона виконує безліч важливих функцій, включаючи захист і структурну підтримку.
Особливості будова клітинної стінки залежать від виду організму. Наприклад, у рослин, вона зазвичай складається з сильних волокон вуглеводної полімерної целюлози, яка є головним компонентом бавовни і деревини, а також використовується у виробництві паперу.
Структура клітинної стінки рослин
Клітинна стінка рослин багатошарова і включає три секції: зовнішній шар або середня пластинка, первинна та вторинна клітинні стінки. Хоча все рослинні клітини мають середню пластинку і первинну клітинну стінку, не у всіх є вторинна клітинна стінка.
Середня пластин - зовнішньої шар клітинної стінки, який містить полісахариди, звані пектинами. Пектини допомагають в адгезії клітин, пов'язуючи стінки сусідніх клітин один з одним.
Первинна клітинна стінка - шар, утворений між середньою платівкою і плазматичноїмембраною в зростаючих клітинах рослин. Він складається в основному з целюлозних микрофибрилл, що містяться в гелеобразной матриці з геміцеллюлозних волокон і пектинових полісахаридів. Первинна клітинна стінка забезпечує міцність і гнучкість, необхідні для росту клітин.
Вторинна клітинна стінка - шар, утворений між первинною стінкою клітини і плазматичноїмембраною в деяких рослинних клітинах. Коли первинна клітинна стінка перестає ділитися і зростати, вона може згущуватися, утворюючи вторинну клітинну стінку. Цей міцний шар зміцнює і підтримує клітку. Крім целюлози і геміцелюлози, деякі вторинні клітинні стінки включають лігнін, який підсилює їх і забезпечує водопровідність клітин судинної тканини рослин.
Функції клітинної стінки
Основні функції клітинної стінки полягають в тому, щоб сформувати каркас для клітини і запобігти її розширення. Целюлозне волокно, структурні білки та інші полісахариди надають клітинам форму і забезпечують підтримку. До додаткових функцій клітинної стінки відносяться:
- Підтримка - забезпечення механічної міцності і структури, а також контроль напрямку росту клітин.
- Витримує тургорное тиск - сила впливу вмісту клітини (протопласта) на її стінки. Це тиск допомагає рослині залишатися твердим і прямостоящим, але може також викликати руйнування клітини.
- Регулювання росту - посилає сигнали клітинам для входу в, щоб ділиться і рости.
- Регулювання дифузії - пориста структура клітинної стінки дозволяє деяким необхідним речовин, включаючи білки, потрапляти всередину клітини, перешкоджаючи проникненню інших.
- Зв'язок - клітини взаємодіють між собою через плазмодесми (пори або канали між стінками рослинних клітин, які дозволяють молекулам і сигналам зв'язку проходити між окремими клітинами рослини).
- Захист - здійснює захист клітин від вірусів і інших небезпечних речовин або мікроорганізмів, а також допомагає запобігти втраті води.
- Зберігання - зберігає вуглеводи, які використовуються для росту рослин, особливо в насінні.
Клітинна стінка, що формується під час поділу клітин і їх росту шляхом розтягування, називається первинної.Після припинення росту клітини на первинну клітинну стінку зсередини відкладаються нові шари, і утворюється міцна вториннаклітинна оболонка.
До складу клітинної стінки входять структурні компоненти (целюлоза у рослин і хітин у грибів), компоненти матриксу (геміцелюлоза, пектин, білки), інкрустуються компоненти (лігнін, суберин) і речовини, що відкладаються на поверхні оболонки (кутин і віск).
пектинові речовини- це полімери, побудовані з моносахаридів (Арабіноза і галактози), галактуроновой кислоти (цукрової кислоти) і метилового спирту. Довгі молекули пектинових речовин можуть бути лінійні ми або розгалуженими. Молекули пектинових речовин містять велику кількість карбоксильних груп і тому здатні з'єднуватися з іонами Mg 2+ і Са 2. При цьому утворюються клейкі, студнеобразниє пектати магнію і кальцію, з яких потім складаються серединні пластинки, що скріплюють стінки двох сусідніх клітин.
Іони двовалентних металів можуть обмінюватися на інші катіони (Н -, К + і т. Д.). Це обумовлює Катіонообменная здатність клітинних оболонок.
Пектинові речовини і пектати багаті оболонки клітин багатьох плодів. Так як при їх вилученні з оболонок і додаванні цукру утворюються гелі, пектини використовують як желе-утворюють речовини для виготовлення мармеладу та ін.
Лігнін скріплює целюлозні волокна і діє як дуже твердий і жорсткий каркас, що підсилює міцність клітинних стінок на розтягування і стиснення. Він же забезпечує клітинам додатковий захист від фізичних і хімічних впливів, знижує водопроникність. Зміст лігніну в оболонці досягає 30%. Інкрустація їм клітинних оболонок призводить до їх одревеснению,яке часто тягне за собою відмирання живого вмісту клітини.
Лігнін в поєднанні з целюлозою надає особливі властивості деревині, які роблять її незамінним будівельним матеріалом.
На клітинну оболонку можуть відкладатися також жіропо-добние речовини - суберин, кутин і віск.
суберінвідкладається на оболонку зсередини і робить її практично непроникною для води і розчинів. В результаті протопласт клітини відмирає і клітина заповнюється повітрям. Такий процес називається опробковенію.Спостерігається обкоркування оболонки клітин в покривних тканинах багаторічних деревних рослин - перидерма, кірці, а також в ендодерми кореня.
Поверхня епідермальних клітин рослин захищена гідрофобними речовинами - кутиномі воском.Попередники цих з'єднань секретируются з цитоплазми на поверхню, де і відбувається їх полімеризація. Шар Кутіна зазвичай пронизаний полісахаридними компонентами (целюлозою і пектином) і утворює кутикулу.Віск часто відкладається в кристалічній формі на поверхні частин рослин (листя, плодів), утворюючи восковий наліт.
Кутикула і восковий наліт захищають клітини від ушкоджень і проникнення інфекції, зменшують випаровування води з поверхні органів.
В оболонках епідермальних клітин деяких рослин (злаків, осок і ін.) Накопичується велика кількість мінеральних речовин (Мінералізація),в першу чергу карбонату кальцію і кремнезему. При мінералізації листя і стебла рослин стають жорсткими, твердими і в меншій мірі з'їдаються тваринами.
Таким чином, клітинна стінка грає важливу роль в житті клітин рослин і грибів та виконує ряд специфічних функцій.
джерело : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Посібник з біології для вступників до ВНЗ"
Клітинна стінка є жорсткою і щільну оболонку, розташовану над цитоплазматичної мембраною. Цей елемент характерний для клітин бактерій, грибів і рослин. Крім захисту клітини, жорстка оболонка виконує і ряд інших, не менш важливих функцій.
Клітинна стінка: загальні відомості
Клітинна стінка кожного організму має ряд особливостей. Наприклад, у бактерій вона складається в основному з муреина. До речі, бактеріальні штами поділяють на два види - грампозитивні і грамнегативні - саме завдяки особливостям будови твердої оболонки. Це і визначає їх чутливість до антибіотиків.
Якщо говорити про клітинних стінках грибів, то їх основними компонентами вважаються хітин і глюкани. А ось оболонки водоростей можуть складатися з різних полісахаридів - в основному це глюкоза і її сполуки. До речі, склад клітинної оболонки водоростей є дуже важливим таксоном. Варто згадати і про групу представники якої синтезують власну стінку з кремнезему.
Клітинна стінка рослин та її функції
Принципи будови жорсткої клітинної оболонки найзручніше вивчати на прикладі І хоча механічний захист - це одна з найважливіших вона має набагато більше значення:
- забезпечує механічну і хімічну стійкість клітини;
- перешкоджає розриву клітини в гіпотонічній середовищі;
- клітинна стінка є і іонообмінником, так як через неї здійснюється поглинання і вивільнення іонів;
- бере участь в транспорті органічних сполук.
Будова клітинної стінки
В рослинній стінці прийнято виділяти три основних компоненти: каркас, матрикс і інкрустуються речовини.
Каркас клітинної стінки рослини складається з целюлози. Завдяки утворенню молекули целюлози утворюють міцні мікрофібрили, які занурені в основну речовини, або матрикс.
Матрикс клітинної оболонки становить приблизно 60% загальної її маси. Він заповнює простір між мікрофібрилами, а також створює міцні зв'язки між макромолекулами, забезпечує еластичність і міцність цієї клітинної структури. Основними компонентами матриксу є гемицеллюлоза і пектин.
- Геміцелюлоза є полісахарид, за структурою своєї схожий з целюлозою, але з більш короткими і розгалуженими ланцюгами мономерів.
- також відносяться до полісахаридів, але в їх склад також входять залишки Завдяки утворенню хімічних зв'язківз іонами кальцію і магнію, пектин бере участь у формуванні серединних пластинок - місць, де дві сусідні клітини з'єднуються між собою. До речі, велика кількість пектину міститься в плодах рослин.
Інкрустуються речовини в більшості випадків представлені лігніном, які становить приблизно 30% сухої маси клітинної стінки.
- Лігнін може відкладатися як в вигляді суцільного шару, так і в формі окремих елементів - спіралей, сіток або кілець. Ця речовина діє як цемент - воно скріплює волокна целюлози між собою. Завдяки лігніфікації, клітинна стінка стає більш стійкою і мене водопроникної. До речі, саме лігнін відповідає за одревеснение рослин.
Досить часто на зовнішню поверхню клітинної оболонки відкладаються такі речовини, як кутин, суберин і віск.
Суберін відкладається на внутрішню сторону клітинної оболонки, забезпечуючи процес опробковенія. Така клітина стає абсолютно непроникною для вологи, тому її вміст швидко відмирає, а вільний простір заповнюється повітрям.
Основна функція воскових речовин і кутикули - це захист клітин від проникнення інфекції, а також зниження рівня випаровування води.
Можна сказати, що клітинна стінка - це дуже важливий елемент рослинної клітини, Який забезпечує її нормальний розвиток.