Cellfal jellemzői, funkciói és szerkezete

az sejtfal Ez egy vastag és ellenálló szerkezet, amely bizonyos típusú sejteket határol, és körülveszi a plazmamembránt. Nem tekinthető olyan falnak, amely megakadályozza a külső érintkezést; Ez egy dinamikus, összetett szerkezet, és felelős az élőlények jelentős számában.

A sejtfal növényekben, gombákban, baktériumokban és algákban található. Minden falnak van egy szerkezete és egy tipikus összetétele. Ezzel szemben az állati sejtek egyik jellemzője a sejtfal hiánya. Ez a szerkezet elsősorban a sejtek alakjának megadásáért és fenntartásáért felelős.

A sejtfal védőgátaként reagál az ozmotikus egyensúlyhiányra, amelyet a celluláris környezet jelen lehet. Ezen kívül szerepet játszik a sejtek közötti kommunikációban.

index

• 1 Általános jellemzők
• 2 Sejtfal a növényekben
  • 2.1 Szerkezet és összetétel
  • 2.2 Összefoglalás
  • 2.3 Funkció
• 3 A sejtfal prokariótákban
  • 3.1 Az eubaktériumok szerkezete és összetétele
  • 3.2 Az archaea szerkezete és összetétele
  • 3.3 Összefoglalás
  • 3.4 Funkciók
• 4 Sejtfal a gombákban
  • 4.1 Szerkezet és összetétel
  • 4.2 Szintézis
  • 4.3 Funkciók
• 5 Referenciák

Általános jellemzők

-A sejtfal egy vastag, stabil és dinamikus gát, amely különböző szervezetek csoportjaiban található.

-Ennek a szerkezetnek a jelenléte elengedhetetlen a sejt életképességéhez, annak alakjához, és a károsító szervezetek esetében részt vesz annak kórokozójában..

-Bár a fal összetétele az egyes csoportoktól függően változik, a fő funkció a sejtek integritásának fenntartása az ozmotikus erőkkel szemben, amelyek képesek a sejt felszakadására..

-A többsejtű szervezetek esetében a szövetek kialakulását segíti és részt vesz a sejtkommunikációban

Sejtfal a növényekben

Szerkezet és összetétel

A növényi sejtek sejtfalait háromdimenziós mátrixban rendezett poliszacharidokból és glikoproteinekből állítják.

A legfontosabb komponens a cellulóz. A glükóz ismételt egységekből áll, amelyeket β-1,4 kötések kötnek össze. Minden molekula körülbelül 500 glükózt tartalmaz.

A többi komponens a következőket tartalmazza: homogalakturonán, rhamnogalacturonan I és II és hemicellulóz poliszacharidok, például xiloglukánok, glükomannánok, xilánok, többek között.

A falon fehérje jellegű komponensek is vannak. Az arabinogalaktán a falban található fehérje és a sejtjelzéssel kapcsolatos.

A hemicellulóz hidrogénkötésekkel cellulózhoz kötődik. Ezek az interakciók nagyon stabilak. A kölcsönhatás módja a többi komponens számára nem jól definiált.

Különböző lehet a primer és a szekunder sejtfal között. Az elsődleges vékony és kissé alakítható. A sejtnövekedés leállítása után a másodlagos fali lerakódás következik be, amely megváltoztathatja összetételét az elsődlegeshez képest, vagy változatlan marad, és csak további rétegeket adhat hozzá.

Bizonyos esetekben a lignin a másodlagos fal komponense. Például a fák jelentős mennyiségű cellulózot és lignint mutatnak.

szintézis

A fal bioszintézisének folyamata összetett. Ez magában foglal körülbelül 2000 gént, amely részt vesz a szerkezet kialakításában.

A cellulóz a plazmamembránban szintetizálódik, amelyet közvetlenül a külső felületre helyezünk. A kialakulásához több enzimkomplex szükséges.

A többi alkotóelemet a sejt belsejében lévő membránrendszerekben szintetizálják (mint a Golgi készülék), és a vezikulák segítségével választják ki..

függvény

A növényekben lévő sejtfal analóg funkciókkal rendelkezik azokkal, amelyeket az extracelluláris mátrix állati sejtekben végez, mint például a sejtek alakjának és szerkezetének fenntartása, a szövetek összekapcsolása és a sejtjelzés. Ezután megvitatjuk a legfontosabb funkciókat:

Szabályozza a turgort

Állati sejtekben - amelyekben nincs sejtfal - az extracelluláris környezet az ozmózis szempontjából jelentős kihívást jelent.

Ha a tápközeg koncentrációja magasabb a sejt belsejéhez képest, a sejtben lévő víz kinyílik. Ezzel ellentétben, ha a sejtet hipotonikus környezetnek tesszük ki (a sejten belüli nagyobb koncentráció), a víz belép és a sejt felrobbanhat.

Növényi sejtek esetében a sejtkörnyezetben talált oldatok alacsonyabbak, mint a sejtek belsejében. Azonban a cella nem robban fel, mert a sejtfal megnyomódik. Ez a jelenség bizonyos mechanikai nyomás vagy celluláris turgor megjelenését eredményezi.

A sejtfal által létrehozott turgornyomás segít megőrizni a növények szöveteinek merevségét.

A cellák közötti kapcsolatok

A növényi sejtek képesek egymással kommunikálni egy sor "csatornán", amit plazmidnak nevezünk. Ezek az útvonalak lehetővé teszik mind a sejtek citoszoljának összekapcsolását, mind az anyagok és részecskék cseréjét.

Ez a rendszer lehetővé teszi a metabolikus termékek, fehérjék, nukleinsavak és még a vírusrészecskék cseréjét is.

Jelző utak

Ebben a bonyolult mátrixban pektinből származó molekulák vannak, mint például az oligogalakturonidok, amelyek képesek arra, hogy védelmi válaszként jelátviteli útvonalakat indítsanak el. Más szavakkal, úgy működnek, mint az állatok immunrendszere.

Bár a sejtfal gátol a kórokozók ellen, ez nem teljesen áthatolhatatlan. Ezért, amikor a fal gyengül, ezek a vegyületek szabadulnak fel és "figyelmeztetnek" a támadás növényére.

Válaszul a reaktív oxigénfajok felszabadulása következik be, és metabolitok keletkeznek, mint például a fito-xxinek, amelyek antimikrobiális anyagok..

A sejtfal prokariótákban

Az eubaktériumok szerkezete és összetétele

Az eubaktériumok sejtfalának két alapvető szerkezete van, amelyeket a híres Gram folt különböztet meg.

Az első csoport Gram-negatív baktériumokból áll. Ebben a típusban a membrán kettős. A sejtfal vékony, és mindkét oldalon egy belső és egy külső plazmamembrán vesz körül. A Gram-negatív baktérium klasszikus példája E. coli.

A Gram-pozitív baktériumok csak plazmamembránnal rendelkeznek, és a sejtfal sokkal vastagabb. Ezek általában teichinsavban és mikolsavban gazdagok. Példa erre a kórokozó Staphylococcus aureus.

Mindkét típusú fal fő összetevője a peptidoglikán, más néven murein. Az alkotórészek vagy monomerek alkotják az N-acetil-glükózamin és az N-acetil-karbaminsav. A poliszacharidok és a kis peptidek lineáris láncaiból áll. A peptidoglikán erős és stabil szerkezeteket képez.

Néhány antibiotikum, mint például a penicillin és a vankomicin, megakadályozza a bakteriális sejtfal kötések kialakulását. Amikor egy baktérium elveszíti a sejtfalát, a kapott szerkezetet szferoplasztnak nevezzük.

Az archaea szerkezete és összetétele

Az archaea a fal összetételében különbözik a baktériumoktól, főleg azért, mert nem tartalmaz peptidoglikánt. Néhány archaea egy pszeudopeptidoglikán vagy pszeudomurein réteggel rendelkezik.

Ez a polimer vastagsága 15-20 nm, és hasonló a peptidoglikánhoz. A polimer komponensei az N-acetil-glükózaminhoz kötött l-N-acetil-amino-amino-ronsav.

Ritka lipidek, például glicerinhez kapcsolt izoprén csoportok és egy további réteg glikoproteinek, az S-rétegnek nevezik, ez a réteg gyakran kapcsolódik a plazmamembránhoz..

A lipidek eltérnek a baktériumoktól. Az eukariótákban és a baktériumokban a talált kötések észter típusúak, míg az archaában éter típusúak. A glicerin váza ezen a területen jellemző.

Van néhány archaea faj, mint például Ferroplasma Acidophilum és Thermoplasma spp., amelyek nem rendelkeznek sejttel, annak ellenére, hogy extrém környezeti körülmények között élnek.

Mind az eubaktériumok, mind az archaea nagy fehérjeszintet mutat, mint például az adhezinek, amelyek segítenek ezeknek a mikroorganizmusoknak a különböző környezetekben történő gyarmatosításában..

szintézis

A Gram-negatív baktériumokban a fal komponenseit a citoplazmában vagy a belső membránban szintetizálják. A fal felépítése a cella külső részén történik.

A peptidoglikán képződése a citoplazmában kezdődik, ahol a szintézis történik, a fal komponenseinek nukleotid prekurzorai..

Ezt követően a szintézis folytatódik a citoplazmás membránban, ahol a lipid-természetű vegyületeket szintetizáljuk.

A szintézis folyamat véget ér a citoplazmás membránban, ahol a peptidoglikán egységek polimerizációja következik be. Különböző enzimek vesznek részt ebben a folyamatban.

funkciók

A baktériumokban a sejtfalhoz hasonlóan a baktériumok hasonló funkciói vannak, hogy megvédjék ezeket az egysejtű organizmusokat az ozmotikus stressz hatására..

A Gram-negatív baktériumok külső membránja segít a fehérjék és az oldott anyagok transzlokációjában és a jelátvitelben. Ez is védi a szervezetet a kórokozóktól és biztosítja a sejtek stabilitását.

Sejtfal a gombákban

Szerkezet és összetétel

A gombák sejtfalainak többsége meglehetősen hasonló összetételű és szerkezetű. Gélszerű szénhidrát-polimerekből, fehérjékkel és más komponensekkel összekapcsolva készülnek.

A gombafal megkülönböztető összetevője a kitin. Szálas mátrix létrehozásához kölcsönhatásba lép a glükánokkal. Annak ellenére, hogy erős szerkezet, bizonyos fokú rugalmassággal rendelkezik.

szintézis

A fő komponensek - kitin és glükán - szintézise a plazmamembránban történik.

Más komponenseket a Golgi készülékben és az endoplazmatikus retikulumban szintetizálunk. Ezeket a molekulákat a sejtek külső részébe vezikulákkal történő kiválasztással viszik át.

funkciók

A gombák sejtfala meghatározza annak morfogenezisét, sejtek életképességét és patogenitását. Ökológiai szempontból meghatározza, hogy milyen környezetben élhet egy bizonyos gomba.

referenciák

1. Albers, S. V. és Meyer, B. H. (2011). Az archaeal sejt boríték. Nature Reviews Mikrobiológia, 9(6), 414-426.
2. Cooper, G. (2000). A sejt: egy molekuláris megközelítés. 2. kiadás. Sinauer Associates.
3. Forbes, B. A. (2009). Mikrobiológiai diagnózis. Ed. Panamericana Medical.
4. Gow, N. A., Latge, J. P. és Munro, C.A. (2017). A gombasejtfal: szerkezet, bioszintézis és funkció. Mikrobiológiai spektrum 5(3)
5. Keegstra, K. (2010). Növényi sejtfalak. Növényi élettan, 154(2), 483-486.
6. Koebnik, R., Locher, K. P. és Van Gelder, P. (2000). A bakteriális külső membránfehérjék szerkezete és működése: dióhéj. Molekuláris mikrobiológia, 37(2), 239-253.
7. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D. és Darnell, J. (2000). Molekuláris sejtbiológia 4. kiadás. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, könyvespolc.
8. Scheffers, D. J. és Pinho, M. G. (2005). Bakteriális sejtfal szintézis: új betekintés a lokalizációs vizsgálatokból. Mikrobiológiai és molekuláris biológiai vélemények, 69(4), 585-607.
9. Showalter, A. M. (1993). A növényi sejtfal fehérjék felépítése és működése. A növényi sejt, 5(1), 9-23.
10. Valent, B. S. és Albersheim, P. (1974). A növényi sejtfalak szerkezete: A xiloglukánnak a cellulózszálakhoz való kötődéséről. Növényi élettan, 54(1), 105-108.
11. Vallarino, J. G., és Osorio, S. (2012). A sejtfal lebomlásakor keletkező oligogalakturonidok jelző szerepe. Növényjelzés és viselkedés, 7(11), 1447-1449.