Istraktura ng function ng pader ng cell ng halaman. Ang istraktura at pag-andar ng cell wall ng mga halaman. Ebolusyon ng cell wall
Ang isang katangian ng isang cell ng halaman ay ang pagkakaroon ng isang matibay (solid) cell wall. Tinutukoy ng cell membrane ang hugis ng cell, binibigyan ang mga cell at tissue ng mga halaman lakas ng makina at suporta, pinoprotektahan ang cytoplasmic membrane mula sa pagkasira sa ilalim ng impluwensya ng hydrostatic pressure na nabuo sa loob ng cell. Gayunpaman, ang naturang shell ay hindi maaaring ituring lamang bilang isang mekanikal na balangkas. Ang cell lamad ay may mga katangian na nagbibigay-daan sa ito upang mapaglabanan ang presyon ng tubig sa loob ng cell, at sa parehong oras ito ay may extensibility at ang kakayahang lumaki. Ito ay isang anti-infective barrier, nakikibahagi sa pagsipsip ng mga mineral, bilang isang uri ng ion exchanger.
Ang mga batang lumalagong selula ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pangunahing pader ng selula. Habang tumatanda sila, nabuo ang pangalawang istraktura. Ang pangunahing lamad ng cell, bilang isang panuntunan, ay hindi gaanong dalubhasa, ay may isang mas simpleng istraktura at isang mas maliit na kapal kaysa sa pangalawang isa. Ang komposisyon ng cell wall ay kinabibilangan ng cellulose, hemicellulose, pectin, lipids at isang maliit na halaga ng protina. Ang mga bahagi ng cell wall ay ang mga basurang produkto ng cell. Ang mga ito ay pinakawalan mula sa cytoplasm at sumasailalim sa mga pagbabago sa ibabaw ng plasmalemma.
Ang balangkas ng lamad ng cell ay binubuo ng magkakaugnay na micro- at macrofibrils ng selulusa. Ang mga microfibril ay isang nababanat na elemento ng gusali ng lamad ng cell (pader). Ang isang microfibril ay binubuo ng ilang daang mga molekula ng selulusa. Ang mga microfibril, na kahanay sa kanilang axis, ay pinagsasama-sama ng mga bono ng hydrogen at, sa mas mataas na mga halaman, ay pinagsemento ng hemicellulose.
Ang mga molekula ng selulusa ay pinagsama sa isang micelle, ang mga micelle ay pinagsama sa isang microfibril, ang mga microfibril ay pinagsama sa isang macrofibril. Ang mga macrofibril, micelles at microfibrils ay konektado sa mga bundle ng hydrogen bond.
Ang mga micro- at macrofibrils ng selulusa sa lamad ng cell ay nahuhulog sa isang amorphous na mala-jelly na masa - matrix. Ang matrix ay binubuo ng hemicellulose, pectin at protina. Hemicelluloses, o semi-celluloses, ay mga derivatives ng pentoses at hexoses. Sa mga hemicelluloses, ang mga xyloglucans, na bahagi ng matrix ng pangunahing pader ng cell, ang pinakamahalaga. Ang mga hemicelluloses ay may kakayahang magbigkis sa selulusa, kaya bumubuo sila ng isang shell sa paligid ng mga microfibril ng selulusa, na ikinakabit ang mga ito sa isang kumplikadong kadena.
Ang cell lamad ay may kakayahang pampalapot at pagbabago. Bilang resulta, nabuo ang pangalawang istraktura nito. Ang pagpapalapot ng shell ay nangyayari sa pamamagitan ng paglalagay ng mga bagong layer sa pangunahing shell. Habang tumataas ang bilang ng mga layer ng cellulose fibrils at tumataas ang kapal ng pader, nawawala ang pagkalastiko nito at kakayahang lumaki. Sa pangalawang cell wall, ang nilalaman ng selulusa ay tumataas nang malaki (sa ilang mga kaso hanggang sa 60% o higit pa). Sa karagdagang pag-iipon ng cell, ang shell matrix ay maaaring mapunan ng iba't ibang mga sangkap - lignin, suberin. Ang lignin ay isang polimer na nabuo sa pamamagitan ng paghalay ng mga aromatic alcohol. Ang pagsasama ng lignin ay sinamahan ng lignification, pagtaas ng lakas, at pagbawas sa extensibility. Ang cutin at wax ay maaaring ideposito sa ibabaw ng cell wall.
Ang cell wall ng isang cell ng halaman ay natatakpan ng plasmodesmata. Sa dingding ng cell, maaari silang matatagpuan nang pantay-pantay o sa mga grupo.
Ang istraktura at pag-andar ng AG
Ang Golgi apparatus ay isang istraktura ng lamad na likas sa anumang eukaryotic cell. Ito ay isang stack ng flattened membrane sacs, ang tinatawag na cisterns, na napapalibutan ng lamad. Bilang karagdagan sa mga cisterns, mayroong isang bilang ng mga spherical vesicle hanggang sa 60 nm ang lapad, na nauugnay sa mga cisterns - vesicle.
Ang mga protina ay nagbubuklod sa mga cistern, na bumubuo ng mga dictyosome, na ipinamamahagi sa cell ng halaman sa buong cytoplasm.
Ang Golgi apparatus ay may dalawang magkaibang panig: mapaghubog(proximal, cis-pole) na nakaharap sa ER, dahil mula doon pumapasok ang maliliit na vesicle, nagdadala ng mga protina at lipid sa Golgi apparatus at mature(distal, trans-pole), mula sa kung saan ang mga vesicle ay patuloy na umuusbong, nagdadala ng mga protina at lipid sa iba't ibang mga compartment ng cell o higit pa nito. Tinitiyak ng Golgi complex ang pagdadala ng mga protina sa tatlong compartments: sa lysosomes (pati na rin sa central vacuole ng isang plant cell), sa lamad ng cell at sa intercellular space.
Mga pag-andar ng Golgi complex: akumulasyon ng mga protina, lipid, carbohydrates; pagbabago at pag-iimpake sa mga vesicle ng lamad (vesicles) organikong bagay; pagtatago ng mga protina, lipid, carbohydrates; lugar ng pagbuo ng lysosome. Ang secretory function ay ang pinakamahalaga, samakatuwid ang Golgi apparatus ay mahusay na binuo sa secretory cells.
ETC ng mitochondria
Sa panahon ng oksihenasyon ng pyruvic acid sa Krebs cycle, nabuo ang hydrogen vapor 2H, na maaari nating isaalang-alang bilang 2H + + 2e. Ito ay sa form na ito na sila, tinanggap ng NAD at FAD, ay ipinadala sa kahabaan ng kadena ng mga carrier. Ang mga enzyme na kabilang sa klase ng mga oxidoreductases ay may mahalagang papel sa proseso ng paglipat ng proton at elektron. Ang mga oxidoreductases na kasangkot sa respiratory chain ay nahahati sa mga sumusunod na pangunahing grupo. Pyridine dehydrogenases, kung saan ang NAD o NADP ay nagsisilbing coenzyme; flavin dehydrogenases; mga cytochrome.
Ang paraan ng paglipat ng mga proton at electron mula sa isang molekula ng carrier patungo sa isa pa ay isang proseso ng redox. Sa kasong ito, ang molekula na nag-donate ng isang elektron o (at) isang proton ay na-oxidized, at ang molekula na tumatanggap ng isang elektron o (at) isang proton ay nababawasan. Ang puwersang nagtutulak ng transportasyon ng elektron sa kadena ng paghinga ay ang potensyal na pagkakaiba.
Katulad na impormasyon.
pader ng cell
selula ng halaman. Ang berdeng shell ay ang cell wall.
pader ng cell- matigas na shell ng cell, na matatagpuan sa labas ng cytoplasmic membrane at gumaganap ng istruktura, proteksiyon at mga function ng transportasyon. Natagpuan sa karamihan ng bacteria, archaea, fungi at halaman. Ang mga hayop at maraming protozoa ay walang cell wall.
Mga cell wall ng prokaryotes
Ang mga bacterial cell wall ay binubuo ng peptidoglycan (murein) at may dalawang uri: Gram-positive at Gram-negative. Ang cell wall ng Gram-positive na uri ay binubuo lamang ng isang makapal na layer ng peptidoglycan na mahigpit na nakadikit sa cell membrane at natatakpan ng mga teichoic at lipoteichoic acid. Sa isang gramo-negatibong uri, ang peptidoglycan layer ay mas payat, sa pagitan nito at ng plasma membrane ay periplasmic space, at sa labas ng cell ay napapalibutan ng isa pang lamad, na kinakatawan ng tinatawag na. lipopolysaccharide at isang pyrogenic endotoxin ng Gram-negative bacteria.
Mga pader ng fungal cell
Ang mga cell wall ng fungi ay binubuo ng chitin at glucans.
Mga pader ng selula ng algae
Karamihan sa mga algae ay may cell wall na gawa sa cellulose at iba't ibang glycoproteins. Ang mga pagsasama ng karagdagang polysaccharides ay may malaking kahalagahan sa taxonomic.
Mga cell wall ng mas matataas na halaman
Ang mga cell wall ng mas matataas na halaman ay binuo pangunahin mula sa cellulose, hemicellulose, at pectin. May mga recess sa kanila - mga pores kung saan dumadaan ang plasmodesmata, nakikipag-ugnayan sa mga kalapit na selula at nagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan nila. Ang mga pader ng cell ng halaman ay gumaganap ng iba't ibang mga function: nagbibigay sila ng katigasan sa cell para sa istruktura at mekanikal na suporta, nagbibigay hugis sa cell, direksyon ng paglaki nito, at sa huli ang morpolohiya ng buong halaman. Sinasalungat din ng cell wall ang turgor, na osmotic pressure, kapag ang karagdagang tubig ay pumapasok sa mga halaman. Ang mga cell wall ay nagpoprotekta laban sa mga pathogen mula sa kapaligiran at nag-iimbak ng mga carbohydrates para sa halaman. Ang mga pader ng cell ng halaman ay pangunahing binuo mula sa carbohydrate polymer cellulose.
Tingnan din
Wikimedia Foundation. 2010 .
Tingnan kung ano ang "Cell Wall" sa iba pang mga diksyunaryo:
Bakterya, partikular para sa chem. ang komposisyon ng lamad na nakapalibot sa protoplast at malapit na nauugnay sa istruktura at functional na mga relasyon sa cytoplasmic. lamad. kapal 10 50 nm. Binubuo nito ang 10-50% ng tuyong masa ng mga selula. Karamihan sa bacteria sa... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo
pader ng cell- Ang istraktura na nagbibigay ng katigasan ng istraktura ng cell at ang mekanikal na lakas nito ay isang osmotic barrier. [English-Russian glossary ng mga pangunahing termino sa pagbabakuna at pagbabakuna. World Organization Kalusugan, 2009] Mga Paksa… …
pader ng cell- Mga kasingkahulugan: cell lamad ay isang basurang produkto ng protoplast ng isang cell ng halaman, na nabuo sa labas ng plasmalemma. Nagbibigay ng proteksyon para sa cell, binibigyan ito ng isang tiyak na hugis, nakikilahok sa pagpapadaloy, pagsipsip at pagpapalabas ng mga sangkap ... ...
Cell wall, cytoderm cell wall (shell). Ang panlabas na structural shell ng isang cell ng halaman, nagbibigay ito ng hugis at lakas, at binubuo pangunahin ng polysaccharides na synthesize ng Golgi apparatus
CELL WALL- tingnan ang cell lamad ... Glossary ng botanical terms
Tukoy para sa chem. ang komposisyon ng lamad na nakapalibot sa protoplast at malapit na konektado sa pamamagitan ng istruktura at functional na mga relasyon sa cytoplasmic membrane. Kapal K. s. – 150 nm; ay 10 5% ng tuyong masa ng mga selula. Karamihan sa bacteria sa... Diksyunaryo ng microbiology
Ang istraktura ng bakterya at fungi na matatagpuan sa pagitan ng cytoplasmic membrane at ng kapsula (kung mayroon man) o ionized na layer panlabas na kapaligiran. Pinoprotektahan ang bakterya mula sa osmotic shock (10 25 atm o higit pa) at iba pang mga kadahilanan, tinutukoy ang hugis ... Diksyunaryo ng microbiology
cell wall (shell)- Ang panlabas na structural shell ng isang cell ng halaman, na nagbibigay ng hugis at lakas at pangunahing binubuo ng polysaccharides na synthesize ng Golgi apparatus; makilala sa pagitan ng pangunahin (sa lumalaking mga selula) at pangalawang K.s. (sa mga cell na umabot na ... ... Handbook ng Teknikal na Tagasalin
pangalawang cell wall- ang panloob na bahagi ng cell wall, nabuo pagkatapos ng pagkumpleto ng paglago ng cell; lumalaki sa pamamagitan ng apposition sa loob ng cell, sa gayon ay binabawasan ang cavity nito. Naglalaman ng makabuluhang mas kaunting tubig kaysa sa pangunahing pader ng cell. Ang tuyong bagay ay pinangungunahan ng... Anatomy at morpolohiya ng halaman
pangunahing pader ng cell- manipis (0.1-0.5 microns) na pader ng naghahati at lumalaking mga selula. Naglalaman ito ng hanggang 90% na tubig, sa tuyong bagay sa monocotyledonous na mga halaman hemicellulose predominates, sa dicotyledonous halaman - hemicellulose at pectins sa pantay na sukat; ang nilalaman ng selulusa ay hindi hihigit sa 30% ... Anatomy at morpolohiya ng halaman
Estado ng Novosibirsk
Unibersidad ng Pedagogical
Institute of Natural at Socio-Economic Sciences
abstract
"Istruktura at pag-andar ng mga subcellular na istruktura ng isang cell ng halaman: cell wall at cytoskeleton (microtubule at microfilament)"
Nakumpleto ni: 4th year student
OZO IESEN Biology gr. 1A
Kaiser Svetlana Vladimirovna
Sinuri ni: Zakharova Lyubov
Alexandrovna
Novosibirsk
2008
1. Panimula
2. Mga subcellular na istruktura ng isang selula ng halaman.
2.1. pader ng cell
2.1.1. Kemikal na komposisyon ng cell wall
2.1.2. Lignification, corking at cutinization ng cell wall
2.1.3. Mucus at mineralization ng cell wall
2.1.4. Ang pagbuo at paglaki ng cell wall
2.1.5. Mga function ng cell wall
2.1.6. Ebolusyon ng cell wall
2.2. cytoskeleton
2.2.1. Microtubule, istraktura at pag-andar
2.2.2. Kemikal na komposisyon ng microtubule
2.2.3. Microfilament, istraktura at pag-andar
2.2.4. Kemikal na komposisyon ng microfilament
3. Konklusyon
Ang cell ng halaman ay isang kumplikadong istraktura. Marami itong pagkakatulad sa istraktura sa selula ng hayop. Kasabay nito, ang cell ng halaman ay may mga tiyak na organel na likas lamang dito, na tinitiyak ang pagpapatupad ng iba't ibang mga proseso ng physiological ng cell.
Upang maunawaan kung paano nangyayari ang ilang mga proseso sa isang organismo ng halaman, kinakailangang malaman ang mga tampok na istruktura ng isang cell ng halaman.
Ang layunin ng gawaing ito ay isaalang-alang, pag-aralan, ang istraktura at mga pag-andar ng mga subcellular na istruktura ng selula ng halaman. Alam ang istraktura ng mga istrukturang ito, posible na ipaliwanag ang maraming mga proseso na nagaganap sa isang cell ng halaman.
Ang mga subcellular na istruktura ng isang cell ng halaman ay kinabibilangan ng cell wall, at non-membrane macromolecular structures - microtubule at microfilaments.
pader ng cell o ang shell ay matatagpuan sa labas mula sa plasma membrane. Partikular na mahusay na ipinahayag sa mga halaman at prokaryotic na organismo, sa mga selula ng hayop ito ay alinman sa wala o napakahina na ipinahayag. Sa mas mababang mga halaman ang mga reproductive cell lamang ang nakahubad, at ang vegetative body ay binubuo ng mga cell na may mga cell wall. Sa mas mataas na mga halaman, ganap na lahat ng mga cell ay may pader ng cell.
Ang cell wall ay pumapalibot sa cell mula sa lahat ng panig at nagsisilbing isang link sa pagitan nito at kalapit na mga cell, na tinitiyak ang pagkakaisa at integridad ng organismo ng halaman. Sa matibay na lamad ng mga selula ng halaman, ang mga channel ay nabuo kung saan matatagpuan ang manipis na mga filament ng cytoplasm, plasmodesmata. Dahil dito, ang mga intercellular contact ay isinasagawa. Sa kurso ng ebolusyon, ang mga halaman ay nagbago ng iba't ibang mga istraktura at komposisyong kemikal mga uri ng mga pader ng cell. Sa maraming paraan, ang mga selula ng halaman ay tiyak na inuri ayon sa hugis at likas na katangian ng mga pader ng selula.
Ang shell ay karaniwang walang kulay at transparent. Madali itong nagpapadala ng sikat ng araw. Ang mga shell ng mga kalapit na selula ay, parang, sementado ng mga intercellular substance na bumubuo sa gitnang plato. Bilang isang resulta, ang mga kalapit na selula ay pinaghihiwalay mula sa isa't isa ng isang pader na nabuo ng dalawang lamad at isang gitnang plato.
Komposisyong kemikal Ang cell wall ng mga cell ng halaman ay pangunahing binubuo ng polysaccharides. Ang lahat ng mga sangkap na bumubuo sa cell wall ay maaaring nahahati sa 4 na grupo:
- Structural mga sangkap na kinakatawan ng selulusa sa karamihan ng mga autotrophic na halaman.
Mga bahagi matris, i.e. ang pangunahing sangkap, ang tagapuno ng shell - hemicellulose, protina, lipid.
Mga bahagi, encrusting cell wall (i.e. idineposito at lining ito mula sa loob) - lignin at suberin.
Mga bahagi, nakakaipon pader, ibig sabihin. idineposito sa ibabaw nito - cutin, wax.
Ang pangunahing bahagi ng istruktura ng shell ay selulusa Ito ay kinakatawan ng mga unbranched polymeric molecules na binubuo ng 1000-11000 residues - D glucose, interconnected sa pamamagitan ng glycosidic bonds. Ang pagkakaroon ng mga glycosidic bond ay lumilikha ng posibilidad ng pagbuo ng mga cross stitches. Dahil dito, ang mahaba at manipis na mga molekula ng selulusa ay pinagsama sa elementarya na mga fibril o micelles. Ang bawat micelle ay binubuo ng 60-100 parallel cellulose chain. Daan-daang mga micelle ang pinagsama-sama sa mga hilera ng micellar at bumubuo ng mga microfibril na may diameter na 10-15 nm. Ang selulusa ay may mala-kristal na katangian dahil sa pagkakaayos ng mga micelles sa microfibrils. Ang mga microfibril, sa turn, ay magkakaugnay sa isa't isa tulad ng mga hibla sa isang lubid at nagkakaisa sa mga macrofibril. Ang mga macrofibril ay halos 0.5 µm ang kapal. at maaaring umabot sa haba na 4 microns. Ang selulusa ay hindi acidic o alkaline. Patungo sa mataas na temperatura ito ay sapat na matatag at maaaring pinainit nang walang agnas sa temperatura na 200 ° C. Marami sa mga mahahalagang katangian ng selulusa ay dahil sa mataas na pagtutol nito sa mga enzyme at kemikal. Ito ay hindi matutunaw sa tubig, alkohol, eter at iba pang mga neutral na solvents; hindi matutunaw sa mga acid at alkalis. Ang selulusa ay marahil ang pinakakaraniwang uri ng mga organikong macromolecule sa Earth.
Ang microfibrils ng shell ay nahuhulog sa isang amorphous na plastic gel-matrix. Ang matrix ay ang tagapuno ng shell. Kasama sa komposisyon ng matrix ng mga lamad ng halaman ang mga heterogenous na grupo ng polysaccharides na tinatawag na hemicelluloses at pectin substance.
Hemicellulose ay mga sumasanga na polymer chain na binubuo ng iba't ibang hexose residues (D-glucose, D-galactose, mannose),
pentose (L-xylose, L-arabinose) at uric acids (glucuronic at galacturonic). Ang mga sangkap na ito ng hemicellulose ay pinagsama sa isa't isa sa iba't ibang mga ratio ng dami at bumubuo ng iba't ibang mga kumbinasyon.
Ang mga hemicellulose chain ay binubuo ng 150-300 monomer molecules. Sila ay mas maikli. Bilang karagdagan, ang mga kadena ay hindi nag-kristal at hindi bumubuo ng mga elementarya na fibril.
Iyon ang dahilan kung bakit ang hemicellulose ay madalas na tinatawag na semi-cellulose. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng halos 30-40% ng tuyong timbang ng mga pader ng cell.
Kaugnay ng mga kemikal na reagents, ang mga hemicellulose ay hindi gaanong lumalaban kaysa sa selulusa: natutunaw sila sa mahinang alkalis nang walang pag-init; hydrolyze sa pagbuo ng mga sugars sa mahina na solusyon sa acid; ang mga semi-fiber ay natutunaw din sa gliserin sa temperatura na 300 o C.
Ang mga hemicellulose sa katawan ng mga halaman ay naglalaro:
Ang papel na mekanikal, nakikilahok kasama ng selulusa at iba pang mga sangkap sa pagtatayo ng mga pader ng cell.
Ang papel na ginagampanan ng mga reserbang sangkap na idineposito at pagkatapos ay natupok. Sa kasong ito, ang pag-andar ng reserbang materyal ay pangunahing isinasagawa ng mga hexoses; at hemicelluloses na may mekanikal na pag-andar ay karaniwang binubuo ng mga pentose. Bilang mga reserbang sustansya, ang hemicellulose ay idineposito din sa mga buto ng maraming halaman.
mga sangkap ng pectin magkaroon ng medyo kumplikadong komposisyon at istraktura ng kemikal. Ito ay isang heterogenous na grupo na kinabibilangan ng mga branched polymers na may mga negatibong singil dahil sa maraming mga residue ng galacturonic acid. Tampok: Ang mga sangkap ng pectin ay bumukol nang husto sa tubig, at ang ilan ay natutunaw dito. Madali silang nawasak sa pamamagitan ng pagkilos ng alkalis at acids.
Ang lahat ng mga cell wall sa isang maagang yugto ng pag-unlad ay halos ganap na binubuo ng mga pectin substance. intercellular substance ang gitnang plato, na parang pagsemento sa mga shell ng mga katabing pader, ay binubuo din ng mga sangkap na ito, pangunahin ang calcium pectate. Ang mga sangkap ng pectin, bagaman sa maliit na dami, ay naroroon sa pangunahing kapal ng mga selulang pang-adulto.
Ang komposisyon ng cell wall matrix, bilang karagdagan sa mga bahagi ng carbohydrate, ay kinabibilangan din ng structural protein na tinatawag na extensin. Ito ay isang glycoprotein, ang bahagi ng carbohydrate na kinakatawan ng mga residue ng asukal sa arabinose.
Lignification, corking at cutinization ng mga lamad ng cell.
Ang shell ay sumasailalim sa isang malakas na metamorphosis ng komposisyon at istraktura sa panahon ng lignification, corking at cutinization. Ang lumbering ay binubuo sa katotohanan na ang bahagi ng kapal ng selulusa ng dingding ay pinapagbinhi ng lignin. Ang aromatic substance na lignin ay ang pangunahing encrusting substance ng cell wall. Ito ay isang polimer na may isang molekulang walang sanga na binubuo ng mga mabangong sangkap. Ang mga monomer ng lignin ay maaaring coniferyl, synapic, at iba pang mga alkohol.
Ang intensive lignification ng mga cell wall ay nagsisimula pagkatapos huminto ang paglaki ng cell. Ang relasyon sa pagitan ng selulusa at lignin sa mga lignified na layer ng shell ay natagpuan na katulad ng disenyo ng reinforced concrete structures. Ang lignin, tulad ng isang kongkretong masa, ay pumupuno sa mga puwang sa mga cell ng grid; habang ang reinforcement at pagpuno ay bumubuo ng isang monolitikong kabuuan. Binabawasan ng lignification ang plasticity ng mga cell wall, inaayos ang kanilang hugis.
Gayunpaman, ang mga cell na may lignified na pader ay maaaring manatiling buhay sa loob ng mga dekada. Ang lignin ay mayroon ding mga preservative na katangian at samakatuwid ay gumaganap bilang isang antiseptiko, na nagbibigay sa mga tisyu ng mas mataas na pagtutol sa mapanirang pagkilos ng fungi at bakterya.
Very common sa flora ang presensya sa kapal ng mga lamad ng cell, o sa ibabaw ng mga sangkap na tinatawag na cutins, suberins at sporopollenins.
Suberin. Ang mga cell wall na naglalaman ng mga suberin ay tinatawag na suberin. Ang Suberin ay idineposito sa loob ng lamad ng cell at samakatuwid ay nabibilang sa mga encrusting substance. Karaniwan, ang suberin ay bumubuo ng isang plato na matatagpuan sa tinatawag na pangalawang layer ng cell wall.
Cutins - Ito ay mga adcrusting hydrophobic substance na sumasakop sa ibabaw ng epidermal cells ng mga halaman sa anyo ng isang pelikula - ang cuticle.
Sporopollenins ay naroroon sa mga panlabas na shell ng spores, kabilang ang mga butil ng pollen ng gymnosperms at angiosperms.
Ang mga sumusunod na tampok ay karaniwan sa kanila.
Ang lahat ng mga ito ay lubos na polymeric na mga sangkap, ang mga kinakailangang sangkap na kung saan ay puspos at unsaturated fatty acid at taba.
Naiiba sila sa mga taba na matatagpuan sa cell cavity, sa protoplast, sa pamamagitan ng kanilang insolubility sa isang bilang ng mga reagents.
Ang mga sangkap na ito ay lumalaban kahit sa puro sulfuric acid.
Ang mga suberin, cutin at sporopollenin ay halos hindi natatagusan ng tubig at hangin. Ang mga sangkap na ito ay matatagpuan sa mga lamad ng mga peripheral na tisyu at pinoprotektahan ang mga organo ng halaman mula sa labis na pagkawala ng tubig.
Mucus at mineralization ng mga lamad ng cell.
Kapag ang mga lamad ng cell ay mucilaginated, uhog at gilagid ay nabuo. Parehong mataas ang molekular na timbang na carbohydrates para sa pinaka-bahagi mula sa mga pentoses at ang kanilang mga derivatives. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa alkohol, eter, at malakas na namamaga sa tubig.
Walang matalim na hangganan sa pagitan nila. Kadalasan sila ay nakikilala sa pamamagitan ng pagkakapare-pareho sa namamaga na estado: ang mga gilagid ay malagkit at maaaring iguguhit sa mga thread, habang ang uhog ay malakas na malabo at hindi umaabot sa mga thread. Sa tuyong estado, ang mga gilagid at uhog ay napakatigas at malutong, at kapag nabasa lamang ng tubig ay nagiging mala-jelly na estado ang mga ito.
Ang kahalagahan ng mucilaginous cell wall ay halata sa maraming kaso. Halimbawa, ang mga mucilaginous na panlabas na patong ng mga selula ng balat ng buto, ang pamamaga sa tagsibol, ay nakikipag-ugnayan sa lupa.
Ang uhog, dahil sa pagiging malagkit nito, ay nag-aayos ng mga buto sa isang basa-basa na lugar at, sa pamamagitan ng pagsipsip ng tubig mula sa lupa, nagpapabuti. rehimen ng tubig punla, paglilipat ng tubig dito at protektahan ito mula sa pagkatuyo. Ang mucus ay maaari ding gamitin bilang isang reserbang sustansya.
Sa isang mas huling yugto ng pag-unlad, ang mga shell ay naglalaman ng mga mineral, at sa ilang mga kaso sa napakalaking dami. Ang mga sangkap na ito ay maaaring ideposito pareho sa kapal ng shell at sa panloob at panlabas na mga ibabaw nito, o sa mga espesyal na outgrowth ng mga pader ng cell.
Ang istraktura ng mga deposito na ito ay maaaring walang hugis at mala-kristal.
Ang pinakakaraniwang deposito ay silica at lime salts. Ang kaltsyum ay matatagpuan sa mga lamad ng cell sa anyo ng carbonic, oxalate at pectinate lime.
Ang pagkakaroon ng calcium sa median lamina ng mga cell wall ay laganap.
Ang pagbuo at paglaki ng cell wall
Ang isang bagong shell ay nabuo sa proseso ng paghahati ng cell sa huling yugto ng mitosis - telophase. Pagkatapos ng chromosome segregation ekwador na eroplano mga cell, lumilitaw ang isang akumulasyon ng mga maliliit na vesicle ng lamad, na sa gitnang bahagi ng mga selula ay nagsisimulang sumanib sa isa't isa. Ang prosesong ito ng pagsasanib ng maliliit na vacuoles ay nangyayari mula sa gitna ng cell hanggang sa periphery at nagpapatuloy hanggang ang mga membrane vesicle ay sumanib sa isa't isa at sa plasma membrane ng lateral surface ng cell. Ito ay kung paano nabuo ang cell plate phragmoplast. Sa gitnang bahagi nito ay mayroong isang amorphous substance ng matrix, na pumuno sa mga bula na pinagsasama. Napatunayan na ang mga pangunahing vacuole na ito ay nagmula sa mga lamad ng Golgi apparatus. Kasama rin sa komposisyon ng pangunahing cell wall ang isang maliit na halaga ng isang protina (mga 10%) na mayaman sa hydroxyproline at pagkakaroon ng maraming maikling oligosaccharide chain, na tumutukoy sa protina na ito bilang isang glycoprotein.
Matapos ang pagbuo ng median lamina, ang protoplast ng mga kalapit na selula ay nagdeposito ng pangunahing lamad dito. Ang layer ng cellulose na idineposito sa panahon ng paglaki ng cell ay tinatawag pangunahing pader ng cell. Bilang karagdagan sa selulusa, hemicellulose at pectin, ang mga pangunahing lamad ay naglalaman din ng isang istrukturang protina - isang glycoprotein. Ang mga pangunahing shell ay maaari ring lignify, bagaman, bilang isang panuntunan, ang lignin ay hindi katangian ng mga ito. Gayunpaman, ang pinaka-katangian na bahagi ng pangunahing shell ay ang bahagi ng pectin. Nagbibigay ito ng plasticity ng shell, pinapayagan itong mag-abot, habang ang mga organo ay nagpapahaba: ugat, tangkay, dahon. Ang mga sangkap ng pectin ay maaaring bumukol nang malakas, kaya ang mga pangunahing shell ay naglalaman ng maraming tubig (60-90%). Ang bahagi ng mga hemicelluloses at pectin substance ay nagkakahalaga ng 50-60% ng dry weight ng pangunahing shell, ang cellulose content ay hindi lalampas sa 30%, ang structural protein ay tumatagal ng hanggang 10%. Ang patuloy na proseso ng pagpapalabas ng mga sangkap ng matrix ay isinasagawa dahil sa paglapit ng Golgi apparatus vesicle sa lamad ng plasma, ang kanilang pagsasanib sa lamad at ang pagpapalabas ng kanilang mga nilalaman sa labas ng cytoplasm. Dito, sa labas ng cell, sa lamad ng plasma nito, nagaganap ang synthesis at polymerization ng cellulose fibrils. Ito ay kung paano ang pangalawang cell lamad ay unti-unting nabuo. Mahirap matukoy at matukoy ang pangunahing shell mula sa pangalawa na may sapat na katumpakan, dahil ang mga ito ay magkakaugnay ng ilang mga intermediate na layer.
Ang pangunahing masa ng pader ng cell na nakumpleto ang pagbuo nito ay ang pangalawang lamad. Binibigyan nito ang cell ng huling hugis nito. Matapos ang cell ay nahahati sa dalawang anak na selula, ang mga bagong selula ay lumalaki, ang kanilang dami ay tumataas at ang kanilang hugis ay nagbabago; ang mga cell ay madalas na pinahaba. Kasabay nito, mayroong isang pagtaas sa kapal ng lamad ng cell at isang muling pagsasaayos ng panloob na istraktura nito.
Sa panahon ng pagpahaba, ang mga fibril ay nagsisimulang ilagay sa tamang mga anggulo sa isa't isa at kalaunan ay nagiging pahaba nang higit pa o hindi gaanong kahanay sa longitudinal axis ng cell. Ang proseso ay patuloy na nagpapatuloy: sa mga lumang layer (mas malapit sa gitna ng shell), ang mga fibril ay sumasailalim sa mga passive shift, at ang pagtitiwalag ng mga bagong fibrils sa panloob na mga layer (pinakamalapit sa mga lamad ng cell) ay nagpapatuloy alinsunod sa orihinal. plano ng disenyo ng shell. Ang prosesong ito ay lumilikha ng posibilidad ng fibrils sliding kamag-anak sa bawat isa, at ang muling pagsasaayos ng cell membrane reinforcement ay posible dahil sa gelatinous na estado ng mga bahagi ng matrix nito. Kasunod nito, kapag ang hemicellulose ay pinalitan ng lignin sa matrix, ang kadaliang mapakilos ng fibrils ay bumababa nang husto, ang shell ay nagiging siksik, at nangyayari ang lignification. Ang nilalaman ng iba't ibang mga sangkap ay humigit-kumulang sa mga sumusunod: mayroong napakakaunting tubig, 40-50% cellulose, 25-30% lignin, 20-30% hemicellulose at halos walang pectin substance.
Ang pangalawang shell ay hindi palaging pantay-pantay. Sa ilang espesyal na mga cell na nagdadala ng tubig, mayroon itong anyo ng mga singsing o spiral ribbons. Ang gayong mga selula ay nagpapanatili ng kakayahang mag-abot nang pahaba kahit pagkatapos ng kamatayan.
Kadalasan, sa ilalim ng pangalawang lamad, ang isang tertiary lamad ay matatagpuan, na maaaring ituring bilang isang tuyo na labi ng degenerated na layer ng cytoplasm mismo.
Mga function ng cell wall.
Bilang isang produkto ng metabolic na aktibidad ng protoplast, ang cell wall ay gumaganap ng isang bilang ng mga function:
Pinoprotektahan nito ang mga nilalaman ng cellular mula sa pinsala at mga impeksyon (Protective function);
Pinapanatili ng cell wall ang hugis at tinutukoy ang laki ng cell;
Ang pader ay gumaganap ng isang kalansay (sumusuporta) na papel, na lalo na nagdaragdag sa mga terrestrial na halaman;
Ito ay may malaking kahalagahan sa paglaki at pagkakaiba-iba ng cell;
Ang pader ay kasangkot sa pagpapalitan ng ion at pagsipsip ng mga sangkap ng selula;
Ang isang solong apoplast ay nagtataguyod ng paggalaw ng mga sangkap mula sa cell patungo sa cell sa isang extracellular na paraan (conductive function);
Pinoprotektahan ng istraktura ng mga pader ng cell ang mga selula mula sa labis na pagkawala ng tubig (integumentary function).
Ebolusyon ng cell wall.
Ang mga primitive na cell ay napapalibutan ng isang mucous membrane na binubuo ng mga pectin substance, tulad ng phragmoplast na nangyayari sa panahon ng mitotic division sa mga cell ng mga modernong halaman. Ang pagpapabuti ng proteksiyon na pag-andar ng lamad ng cell ay humantong sa hitsura ng mga bahagi ng hemicellulose sa komposisyon nito. Ang hugis ng cell ay maaaring napanatili ng isang silicic at carbonate na panlabas na kaluban na napanatili sa ilang modernong algae. Ayon kay Frey-Wissling, ang pangunahing malansa na carbohydrate sheath ay maaaring ang pasimula ng cell wall matrix.
Sa pagdating ng autotrophic na nutrisyon, lumitaw ang selulusa bilang isang bahagi ng istruktura sa mga lamad ng cell. Ang paglitaw ng mga halaman sa lupa ay ginawa ang cell wall upang maisagawa ang function ng pagsuporta sa katawan sa hangin. Ito ay selulusa na naging pinakamainam na materyal (katamtamang malakas at sa parehong oras na nababanat) sa isang pabago-bago at nababagong kapaligiran, kung saan ang mga underground na organo ng mga halaman ay kailangang makaranas ng mas malakas na pagkarga.
Ang landing, at ang pagtaas sa laki ng mga organismo ng halaman, ay humantong din sa pangangailangan na magbigay ng tubig sa mga cell. Ito ay sa pag-unlad ng mga daluyan ng tubig na nagsasagawa ng mga panlupa na halaman na nauugnay ang hitsura ng lignin sa mga dingding ng cell. Ang lignin ay hindi natagpuan sa fossil oceanic at modernong aquatic na mga halaman.
Cytoskeleton.
Ang konsepto ng cytoskeleton o skeletal na bahagi ng cytoplasm ng iba't ibang mga cell ay ipinahayag ni N.K. Koltsov, isang natitirang Russian cytologist sa simula ng ika-20 siglo. Sa kasamaang palad, nakalimutan na sila. , at sa pagtatapos lamang ng 1950s, sa tulong ng isang electron microscope, muling natuklasan ang skeletal system na ito.
Ang mga bahagi ng cytoskeletal ay kinakatawan ng mga filamentous, non-branching protein complex, o filament (manipis na filament). Mayroong tatlong mga sistema ng mga filament na naiiba sa komposisyon ng kemikal, ultrastructure at functional na mga katangian. Ang thinnest thread ay microfilaments. Ang mga microtubule ay nabibilang sa isa pang pangkat ng mga filamentous na istruktura, ang ikatlong pangkat ay kinakatawan ng mga intermediate filament.
Ang lahat ng mga istrukturang ito ng fibrillar ay maaaring lumahok bilang mga bahaging bumubuo sa proseso ng pisikal na paggalaw ng mga bahagi ng cellular o kahit na buong mga cell, bilang karagdagan, sa ilang mga kaso ay gumaganap sila ng isang purong skeleton skeletal na papel. Ang mga elemento ng cytoskeleton ay matatagpuan sa lahat ng eukaryotic cells nang walang pagbubukod. Ang kanilang antas ng pagpapahayag sa iba't ibang mga cell ay maaaring iba.
Karaniwan sa mga elemento ng cytoskeleton ay ang lahat ng mga ito ay protina, non-branching fibrillar polymers, hindi matatag, may kakayahang polymerization at depolymerization. Ang ganitong kawalang-tatag ay maaaring humantong sa ilang mga variant ng cell motility, halimbawa, sa isang pagbabago sa hugis ng cell. Ang ilang bahagi ng cytoskeleton, na may partisipasyon ng mga espesyal na karagdagang protina, ay maaaring patatagin o bumuo ng mga kumplikadong fibrillar ensemble at gumaganap lamang ng isang scaffolding na papel.
Ang istraktura at pag-andar ng microtubule.
Ang mga microtubule ay isa sa mga mahahalagang bahagi ng cytoplasm ng cell ng halaman. Sa morphologically, ang mga microtubule ay mahahabang guwang na mga cylinder na may panlabas na diameter na 25 nm. Ang pader ng microtubule ay binubuo ng polymerized tubulin protein molecules. Sa panahon ng polymerization, ang mga molekula ng tubulin ay bumubuo ng 13 longitudinal protofilament, na pinaikot sa isang guwang na tubo. Ang palitan ng tubulin monomer ay halos 5 nm, na katumbas ng kapal ng microtubule wall, sa cross section kung saan makikita ang 13 globular molecule.
Ang microtubule ay isang polar na istraktura na may mabilis na lumalagong plus end at dahan-dahang lumalaking minus end.
Ang mga microtubule ay napaka-dynamic na mga istraktura na maaaring lumabas at mag-disassemble nang medyo mabilis. Kapag gumagamit ng mga electronic signal amplification system sa isang light microscope, makikita na ang mga microtubule ay lumalaki, umiikli, at nawawala sa isang buhay na cell; ay patuloy na nasa dinamikong kawalang-tatag. Ito ay lumabas na ang average na kalahating buhay ng cytoplasmic microtubule ay 5 minuto lamang. Kaya, sa loob ng 15 minuto, humigit-kumulang 80% ng buong populasyon ng microtubule ay na-renew. Bilang bahagi ng fission spindle, ang mga microtubule ay may habang-buhay na mga 15-20 s. Gayunpaman, 10-20% ng mga microtubule ay nananatiling medyo matatag sa mahabang panahon(hanggang ilang oras).
Ang mga microtubule mismo ay hindi may kakayahang mag-urong, gayunpaman, ang mga ito ay mahahalagang bahagi ng maraming gumagalaw na istruktura ng cellular, tulad ng cell spindle sa panahon ng mitosis bilang microtubules ng cytoplasm, na mahalaga para sa isang bilang ng intracellular transports, tulad ng exocytosis, mitochondrial movement, atbp.
Sa pangkalahatan, ang papel ng cytoplasmic microtubule ay maaaring mabawasan sa dalawang function: skeletal at motor. Ang skeletal, scaffold, papel ay ang lokasyon ng microtubule sa cytoplasm ay nagpapatatag sa hugis ng cell. Ang papel na ginagampanan ng motor ng microtubule ay hindi lamang na lumikha sila ng isang ordered, vector system ng paggalaw. Ang mga cytoplasmic microtubule at mga asosasyon na may partikular na nauugnay na mga protina ng motor ay bumubuo ng mga ATPase complex na may kakayahang magtakda ng mga bahagi ng cellular sa paggalaw. Bilang karagdagan, ang mga microtubule ay kasangkot sa mga proseso ng paglago ng cell. Sa mga halaman, sa proseso ng pagpapahaba ng cell, kapag ang isang makabuluhang pagtaas sa dami ng cell ay nangyayari dahil sa isang pagtaas sa gitnang vacuole, ang malaking bilang ng mga microtubule ay lumilitaw sa mga peripheral na layer ng cytoplasm. Sa kasong ito, microtubule, pati na rin ang cell na lumalaki sa oras na ito
ang pader, tulad nito, ay nagpapatibay, mekanikal na palakasin ang cytoplasm.
Kemikal na komposisyon ng microtubule
Ang mga microtubule ay binubuo ng mga protina ng tubulin at ang mga nauugnay na protina nito. Ang molekula ng tubulin ay isang heterodimer na binubuo ng dalawang magkaibang mga subunit: mula sa at na sa pagkakaugnay ay bumubuo ng mismong protina na tubulin, sa una ay polarized. Sa panahon ng polimerisasyon, ang mga molekula ng tubulin ay pinagsama sa paraang may ang isang protina ay nag-uugnay sa isang subunit ng susunod na protina, at iba pa. Samakatuwid, ang mga indibidwal na protofibril ay bumangon bilang mga polar filament, at nang naaayon ang buong microtubule ay isa ring polar na istraktura, na may mabilis na lumalagong plus end at isang dahan-dahang lumalagong minus na dulo.
Sa isang sapat na konsentrasyon ng protina, ang polimerisasyon ay nangyayari nang kusang. Sa panahon ng kusang polimerisasyon ng mga tubulin, nagaganap ang hydrolysis ng isang molekula ng GTP na nauugnay sa -tubulin. Sa panahon ng pagpapahaba ng microtubule, ang pagbubuklod ng tubulin ay nagpapatuloy sa mas mabilis na rate sa lumalaking plus-end. Gayunpaman, kung ang konsentrasyon ng tubulin ay hindi sapat, ang mga microtubule ay maaaring i-disassemble mula sa magkabilang dulo. Ang disassembly ng microtubule ay pinadali sa pamamagitan ng pagpapababa ng temperatura at pagkakaroon ng Ca 2 ions.
Mayroong ilang mga sangkap na nakakaapekto sa polimerisasyon ng tubulin. Kaya, ang alkaloid colchicine ay nagbubuklod sa mga indibidwal na molekula ng tubulin at pinipigilan ang kanilang polymerization. Ito ay humahantong sa isang pagbaba sa konsentrasyon ng libreng tubulin na may kakayahang polymerization, na nagiging sanhi ng isang mabilis na disassembly ng cytoplasmic microtubule at spindle microtubule. Ang Colcemid at nocodozol ay may parehong epekto, sa paghuhugas nito magaling na microtubule.
Ang Taxol ay may stabilizing effect sa microtubule, na nagtataguyod ng tubulin polymerization kahit na sa mababang konsentrasyon.
Ang mga microtubule ay naglalaman din ng mga karagdagang protina na nauugnay sa kanila, ang tinatawag na mga protina ng MAP. Ang mga protina na ito, sa pamamagitan ng pag-stabilize ng mga microtubule, ay nagpapabilis sa proseso ng polymerization ng tubulin.
Ang istraktura at pag-andar ng microfilament
Ang mga microfilament ay napakanipis at mahabang filamentous na istruktura ng protina na matatagpuan sa buong cytoplasm. Sa ilalim ng lamad ng plasma, ang mga microfilament ay bumubuo ng isang tuluy-tuloy na plexus, na bumubuo ng isang cytoskeleton. Ang buong istraktura na ito ay napaka-labile. Sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga impluwensya (ang konsentrasyon ng kaltsyum ay napakahalaga), ang mga microfilament ay nahahati sa magkakahiwalay na mga fragment at muling buuin. Dahil ang mga microfilament ay mga contractile na elemento ng cytoskeleton, sila ay kasangkot sa pagbabago ng hugis ng cell, sa intracellular na paggalaw ng mga organelles, at sa paghihiwalay ng mga chromosome sa panahon ng cell division. Bilang karagdagan, ang mga microfilament ay gumaganap ng mga function ng pananaliksik:
Responsable sa paglipat: mga chloroplast, na maaaring magbago ng kanilang posisyon depende sa pag-iilaw;
cell nuclei;
Mga bula;
Kasangkot: sa phagocytosis (ngunit hindi sa pino o exocytosis); sa pagbuo ng isang constriction sa panahon ng cell division (isang singsing ng mga bundle ng microfilaments na nakapalibot sa cell ay kumikilos dito); sa paggalaw ng chromatids at chromosomes sa panahon ng nuclear division.
Ang paggalaw ng intracellular ay nangyayari kapag ang actin microfilament (actin filament) ay nakikipag-ugnayan sa myosin.
Kemikal na komposisyon ng microfilament
Ang mga microfilament ay pangunahing binubuo ng protein actin. Ngunit bukod dito, myosin, actinin, atbp.
Ang actin ay isang globular protein, ito ay bumubuo ng 5-15% ng kabuuang cellular protein at ang pinakamahalagang protina sa mga eukaryotic cells. Ang globular actin (gamma-actin) ay polymerizes sa actin filament (F-actin), na binubuo ng dalawang spiral na pinaikot sa bawat isa (diameter - mga 6 nm, haba - ilang microns). Ang Actin ay bumubuo ng isang three-dimensional na network ng isang malaking bilang ng mga filament o mga bundle ng hindi bababa sa 20 filament. Mayroong nababaligtad na balanse sa cell: gamma-actin - F-actin - F-actin bundle.
Ang myosin sa mga eukaryotic cells ay nasa mas maliit na halaga (0.3-1.5% ng cellular protein) kaysa sa actin. Ang filamentous myosin molecule (molecular weight over 450,000, length 150 nm) ay binubuo ng dalawang malaki at ilang maliliit na subunits, na bumubuo ng mahabang double helix. Ang isang dulo ng spiral na ito ay may dalawang ulo. Ang dulo ng ulo ay pinapagana ang pagkasira ng ATP (myosin ATPase) at maaaring partikular na magbigkis sa actin. Ina-activate ng Actin ang ATPase. Kapag ang ATP ay nasira, ang enerhiya na kailangan para sa intracellular na paggalaw ay inilalabas.
Konklusyon
Ang cell wall ng mga halaman ay gumaganap ng maraming mahahalagang tungkulin. Nakapalibot sa selula ng halaman mula sa lahat ng panig, nagsisilbi itong ugnayan sa pagitan nito at ng mga kalapit na selula. Ang mga ito ay magkakaugnay sa pamamagitan ng manipis na mga thread ng cytoplasm - plasmodesmata, kung saan ang paggalaw ng mga sangkap mula sa cell patungo sa cell ay isinasagawa.
Dahil sa ang katunayan na ang pangunahing lamad ay nababanat, ang selula ay mabilis na lumalaki sa panahong ito. Matapos ang paghinto ng paglago, nabuo ang isang pangalawang lamad, na kinabibilangan ng lignin at isang bilang ng iba pang mga sangkap - na nagbibigay ng lakas at katigasan ng cell. Ang mga katangiang ito ay lalong mahalaga para sa mga halamang terrestrial: una, ito ay isang malakas na "balangkas", at pangalawa, proteksyon laban sa labis na pagkawala ng tubig. Ang lamad ng cell ay transparent, kaya sinag ng araw madaling tumagos sa cell hanggang sa mga chloroplast.
Ang cytoskeleton ay isang protina, hindi sumasanga na mga polimer na kasangkot sa proseso ng paggalaw ng mga bahagi ng cellular, at gumaganap din ng isang skeleton skeletal role. Gayundin, ang mga sangkap na ito ay kasangkot sa proseso ng paghahati ng cell, na bumubuo ng mga thread ng spindle ng dibisyon.
Mula sa itaas, makikita na ang mga bahaging ito ng cell ay gumaganap ng isang mahalagang
Bibliograpiya
1. Andreeva T.F. Maevskaya S.N. Voevodskaya S.Yu. "Physiology ng Halaman"
2. Golovko T.K. Dobrykh E.V. "Physiology ng Halaman" 1993.
3. Frey-Wissmeng A. Mühletaler K. “Ultrastructure ng halaman
mga cell" 1968.
4. Chentsov Yu.S. "Introduction to Cell Biology", M. Akademkniga,
5. Yakushkina N.I. Bakhtenko E.Yu. "Physiology ng Halaman", M. Vlados
6. www.ido.tsu.ru
7. http://www.medkurs.ru/lecture1k/med_biology/qm31/2499.htm
8. http://school.iot.ru/predmety/biologiya.doc
Ang mga ito ay kinakatawan ng isang cell wall, ang tiyak na organisasyon kung saan nagsisilbing batayan para sa paghahati sa kanila sa dalawang non-taxonomic na grupo (gram-positive at gram-negative na mga form) at nauugnay sa isang napakalaking bilang ng mga morphofunctional, metabolic at genetic na mga character. . Ang cell wall ng prokaryotes ay mahalagang isang polyfunctional organoid, na nagmula sa protoplast at nagdadala ng isang makabuluhang proporsyon ng metabolic load ng cell.
Ang istraktura ng cell wall
Sa gram-positive bacteria (Fig. 12, A), ang cell wall sa pangkalahatan ay mas simple. Ang mga panlabas na layer ng cell wall ay nabuo ng protina kasama ng mga lipid. Sa ilang mga species ng bacteria, ang isang layer ng surface protein globules ay medyo kamakailang natuklasan, ang hugis, sukat, at lokasyon nito ay partikular sa species. Sa loob ng pader ng cell, pati na rin nang direkta sa ibabaw nito, ang mga enzyme ay inilalagay na sumisira sa mga substrate sa mababang mga bahagi ng molekular na timbang, na pagkatapos ay dinadala sa pamamagitan ng cytoplasmic membrane sa cell. Naglalaman din ito ng mga enzyme na nag-synthesize ng extracellular polymers, tulad ng capsular polysaccharides.
Kapsul ng polysaccharide
Ang polysaccharide capsule, na bumabalot sa cell wall ng isang bilang ng mga bacteria mula sa labas, ay pangunahin sa isang pribadong adaptive na halaga, at ang presensya nito ay hindi kinakailangan upang mapanatili ang mahahalagang aktibidad ng cell. Kaya, tinitiyak nito ang pag-attach ng mga cell sa ibabaw ng mga siksik na substrate, nag-iipon ng ilang mga sangkap ng mineral at, sa mga pathogenic form, pinipigilan ang kanilang phagocytosis.
Murein
Parehong sa gramo-positibo at gramo-negatibong mga anyo, ang cell wall ay gumaganap ng papel ng isang molekular na salaan, na piling nagsasagawa ng passive na transportasyon ng mga ions, substrates at metabolites. Sa bacteria na may kakayahang aktibong gumalaw dahil sa flagella, ang cell wall ay bahagi ng mekanismo ng lokomotor. Sa wakas, ang mga indibidwal na seksyon ng cell wall ay malapit na nauugnay sa cytoplasmic membrane sa zone ng nucleoid attachment at may mahalagang papel sa pagtitiklop at paghihiwalay nito.
Ang materyal para sa pagtatayo ng cell wall ay itinago ng protoplast mismo na nakapaloob dito. Ang cell wall na idineposito sa panahon ng paghahati ng cell ng halaman ay tinatawag na pangunahing cell wall. Sa paglaon, bilang isang resulta ng pampalapot, maaari itong maging pangalawang pader ng cell.
Ang pangunahing pader ng cell ay binubuo ng mga cellulose micelles na bumubuo ng mga microfibril na naka-embed sa isang matrix na binubuo ng mga kumplikadong polysaccharides.
Ang selulusa ay isang polysaccharide (isang polimer ng glucose). Naglalaman ito ng humigit-kumulang 50% ng carbon na matatagpuan sa mga halaman. 20-40% ng materyal ng cell wall ay selulusa. Ang mga hibla ng selulusa ay mahabang kadena ng humigit-kumulang 10,000 nalalabi ng glucose. Ang isang mayorya ng mga pangkat ng OH ay nakausli mula sa bawat kadena. Ang mga grupong ito ay nakadirekta sa lahat ng direksyon at bumubuo ng mga hydrogen bond sa mga kalapit na chain, na nagbibigay ng mahigpit na cross-linking ng lahat ng chain. Ang mga kadena ay pinagsama sa bawat isa, na bumubuo ng mga microfibril, kung saan ang pagbuo ng mga spatial na lattice, mga seksyon na tulad ng kristal, ang tinatawag na micelles, ay nangyayari (Larawan 1).
kanin. isa.
1 - microfibril; 2 – micelle; 3 – intermicellar space (diameter 1 nm); 4 – intermicrofibillary space (diameter ~ 10 nm)
Ang partikular na kahalagahan para sa papel na ginagampanan ng selulusa sa mga pader ng cell ay ang fibrous na istraktura nito at mataas na lakas ng makunat, na maihahambing sa lakas ng bakal.
Ang mga microfibril na nahuhulog sa matrix ay bumubuo sa balangkas ng cell wall. Ang cell wall matrix ay binubuo ng polysaccharides, na maginhawang nahahati sa mga pectins at hemicellulose, depende sa kanilang solubility sa iba't ibang mga solvents.
Hemicellulose- Ito ay isang halo-halong grupo ng polysaccharides, natutunaw sa alkalis (kabilang dito ang mga polymer ng xylose, galactose, mannose, glucose at glucomannose). Ang hemicellulose, tulad ng selulusa, ay may mga molekulang tulad ng kadena, ngunit ang kanilang mga kadena ay mas maikli, hindi gaanong ayos, at mas branched.
mga molekula ng pectin ay mga chain ng polygalacturonic acid, ang mga libreng carboxyl group na bumubuo ng isang reservoir ng mga nakapirming negatibong singil sa mga cell wall.
Dapat ding tandaan na ang laki ng intermicellar at interfibrillar space (pores) ay 1 at 10 nm, ayon sa pagkakabanggit, na makabuluhang lumampas sa laki ng maraming solute na dinadala sa mga halaman.
Kabilang sa mga sangkap ng matrix ng mga pader ng cell ay mayroon ding mga ardilya. Ang mga ito ay glycoproteins, ang bahagi ng protina na kung saan ay lubos na pinayaman sa amino acid hydroxyproline. Ang structural protein ng cell wall ay tinatawag na extensin.
Kaya, ang mga libreng carboxyl group ng polysaccharides at protina ay nagbibigay ng malaking bilang ng mga negatibong nakapirming singil sa mga pader ng cell. Ang mga libreng amino group ng mga protina ay responsable para sa mas kaunting mga positibong singil. Ang mga sinisingil na grupo ng matrix ay bumubuo sa Donnan system, na gumaganap ng mahalagang papel sa proseso ng transportasyon ng ion sa mga tisyu ng halaman. Ang mga cell wall ay hydrated: 60–70% ng kanilang masa ay karaniwang tubig. Sa libreng espasyo ng cell wall, malayang gumagalaw ang tubig. Ang pagkakaroon ng tubig ay nakakaapekto sa kemikal at pisikal na katangian ng cell wall polysaccharides.
Ang ilang mga selula, tulad ng mga selula ng mesophyll ng dahon, ay mayroon lamang pangunahing pader ng selula sa buong buhay nila. Gayunpaman, sa karamihan ng mga cell, ang mga karagdagang layer ng cellulose ay idineposito sa panloob na ibabaw ng pangunahing pader, ibig sabihin, isang pangalawang cell wall ang nabuo. Ito ay kadalasang nangyayari pagkatapos na maabot ng cell ang pinakamataas na sukat nito, at ilang mga cell lamang, tulad ng mga collenchyma cell, ang patuloy na lumalaki sa yugtong ito. Ang pangalawang pampalapot ng mga pader ng cell ng isang halaman ay hindi dapat malito sa pangalawang pampalapot (pangalawang paglago) ng halaman mismo, ibig sabihin, isang pagtaas sa kapal ng tangkay bilang resulta ng pagdaragdag ng mga bagong selula.
Ang pinakaloob, napakanipis na huling layer ng pangalawang pader, dahil sa mga kakaibang istraktura at komposisyon, ay karaniwang tinatawag na tertiary wall. Kasama ng cellulose at pectin, ang layer na ito ay naglalaman ng maraming hemocelluloses: sa tertiary wall, ang mga microfibril ay tila bumubuo ng isang istraktura ng network. Ang ibabaw ng tertiary wall na nakaharap sa loob ng cell ay karaniwang natatakpan ng mga submicroscopic warty outgrowth.
Ang ilang mga cell, tulad ng mga elemento ng tracheal ng xylem at sclerenchyma cells, ay sumasailalim sa matinding lignification (lignification); sa parehong oras, ang lahat ng mga layer ng cellulose (pangunahin at pangalawa) ay pinapagbinhi ng lignin, isang kumplikadong polymeric substance na hindi nauugnay sa polysaccharides. Sa mga selulang protoxylem, ang mga deposito ng lignin ay pabilog, spiral, o reticulate. Sa ibang mga kaso, ang lignification ay tuloy-tuloy, maliban sa tinatawag na pore field, ibig sabihin, ang mga lugar sa pangunahing cell wall kung saan ang contact ay ginawa sa pagitan ng mga kalapit na cell sa tulong ng plasmodesmata. Pinagsasama-sama ng lignin ang mga hibla ng selulusa at pinananatili ang mga ito sa lugar. Ito ay gumaganap bilang isang napakatigas at matibay na matrix na nagpapahusay sa makunat at lalo na sa compressive strength ng mga cell wall. Nagbibigay din ito ng mga cell ng karagdagang proteksyon mula sa masamang pisikal at kemikal na epekto. Sa ilang mga kaso, ang mga cell ay pinapagbinhi ng suberin o natatakpan ng isang waxy coating - ang cuticle.
Ang cell wall, tulad ng nabanggit, ay natatakpan ng mga pores kung saan dumadaan ang plasmodesmata. Ang Plasmodesma ay hindi lamang isang thread ng cytoplasm na nagkokonekta sa mga protoplast ng kalapit na mga cell, ngunit isang organelle na may isang kumplikadong istraktura. Sa labas, ang plasmodesmata ay natatakpan ng isang lamad ng plasma na dumadaan mula sa isang cell patungo sa isa pa. Sa loob ng plasmodesma ay isang channel (desmotubole) na nag-uugnay sa endoplasmic reticulum ng mga kalapit na selula. Ang butas, na matatagpuan sa cell wall, ay pinalawak sa gitnang bahagi, at makitid sa mga dulo, samakatuwid, sa mga dulo, ang plasmalemma ay halos lumalapit sa desmotubule. Mayroong mula 100 libo hanggang 50 milyong plasmodesmata bawat 1 mm 2 ng cell wall.
Ang hanay ng mga protoplast ng lahat ng mga cell na konektado ng plasmodesmata ay tinatawag na symplast.
Kamakailan lamang, natuklasan ang ectodesmata - napaka manipis na cytoplasmic outgrowth na tumagos sa mga panlabas na dingding ng mga epidermal cell ng dahon at umabot sa cuticle. Ang mga ito ay mobile: maaari silang paikliin at pahabain. Malamang na ginagampanan ng Ectodesmata ang papel ng mga receptor sa isang multicellular na organismo: nakikita nila ang iba't ibang uri ng signal tungkol sa mga pagbabago sa kapaligiran at pagkatapos ay ipasa ang mga ito sa symplast.
Ang mga pangunahing pag-andar ng cell wall (shell) ay ang mga sumusunod:
1. Ang mga shell ay nagbibigay ng mga indibidwal na selula at ang halaman sa kabuuan ng mekanikal na lakas at suporta. Sa ilang mga tisyu, ang lakas ay pinahuhusay ng matinding cell wall lignification (may maliit na halaga ng lignin sa lahat ng cell wall).
2. Tinutukoy din ng relatibong tigas ng mga pader ng cell at lakas ng makunat ang turgidity ng mga selula kapag ang tubig ay pumapasok sa kanila nang osmotically. Pinahuhusay nito ang paggana ng suporta sa lahat ng halaman at nagsisilbing tanging mapagkukunan ng suporta para sa mala-damo na mga halaman at para sa mga organo tulad ng mga dahon, ibig sabihin, kung saan walang pangalawang paglaki. Pinoprotektahan din ng mga cell wall ang mga cell mula sa pagkalagot sa isang hypotonic na kapaligiran.
3. Ang oryentasyon ng cellulose microfibrils ay naglilimita at sa isang tiyak na lawak ay kinokontrol ang parehong paglaki at hugis ng mga selula, dahil ang kakayahan ng mga cell na mag-inat ay depende sa lokasyon ng mga microfibrils na ito. Kung, halimbawa, ang mga microfibril ay matatagpuan sa kabuuan ng cell, na nakapaligid dito tulad ng mga hoop, kung gayon ang cell, kung saan ang tubig ay pumapasok sa pamamagitan ng osmosis, ay mag-uunat sa longitudinal na direksyon.
4. Ang isang sistema ng magkakaugnay na mga pader ng selula (apoplast) ay nagsisilbing daanan para sa paggalaw ng tubig at mineral. Ang mga dingding ng cell ay pinagsama ng median lamellae. May mga maliliit na pores sa mga dingding kung saan dumaan ang mga cytoplasmic strands - plasmodesmata. Pinagsasama ng Plasmodesmata ang lahat ng mga protoplast sa isang solong sistema - symplast.
5. Ang mga panlabas na pader ng cell ng mga epidermal na selula ay natatakpan ng isang espesyal na pelikula - cuticle, na binubuo ng isang waxy substance na cutin, na binabawasan ang pagkawala ng tubig at binabawasan ang panganib ng mga pathogen na pumasok sa halaman. Sa tisyu ng cork, ang mga pader ng cell, sa pagkumpleto ng pangalawang paglago, ay pinapagbinhi ng suberin, na gumaganap ng katulad na pag-andar.
6. Ang mga cell wall ng mga sisidlan ng xylem, tracheids at sieve tubes ay iniangkop para sa pangmatagalang transportasyon ng mga sangkap sa buong halaman.
7. Ang mga cell wall ng root endoderm ay puspos ng suberin at samakatuwid ay nagsisilbing hadlang sa paggalaw ng tubig at mineral.
8. Sa ilang mga cell, ang kanilang binagong mga pader ay nag-iimbak ng mga reserbang sustansya. Sa ganitong paraan, halimbawa, ang mga hemicellulose ay nakaimbak sa ilang mga buto.
9. Sa mga transfer cell (satellite cells), ang ibabaw na lugar ng mga cell wall ay nadagdagan at, nang naaayon, ang ibabaw na lugar ng plasmalemma ay nadagdagan, na nagpapataas ng kahusayan ng paglipat ng mga sangkap.
10. Dahil sa mga katangian ng cation-exchange nito, ang cell wall ay nagsisilbing reservoir na nag-iipon ng mga cation.
- Pangkalahatang pagsusuri ng ihi: mga panuntunan sa pagkolekta, mga tagapagpahiwatig at interpretasyon ng mga resulta
- Cowberry leaf sa panahon ng pagbubuntis: lahat ng mga kalamangan at kahinaan Ang Cowberry leaf sa panahon ng pagbubuntis mula sa cystitis
- Frozen na pagbubuntis: sanhi, sintomas, paggamot at pag-iwas
- Opinyon ng mga doktor: hindi nakakapinsala at walang silbi