1) Sejtfal- szerkezeti nevelés. Funkció: erőt és formát ad, védi a protoplasztot a külső hatásoktól, részt vesz az anyagok vezetésében és felszívódásában.

A sejtmembrán (összetétel) alapja a nagy polimer tartalmú szénhidrátok (cellulóz, azaz rost - nem emésztődik, alacsony termelékenységet jelez), a cellulózmolekulák komplex kötegekbe (micélium) gyűlnek össze, a micélium rostokká egyesül, tereiket kitöltik. hemicellulózzal (félrost – kevésbé stabil vegyület) és pektinnel (hasznos, vízben megduzzad, energiaforrás).

Vannak primer és másodlagos sejtmembránok. Merisztematikus és fiatal növekvő sejtekkel rendelkeznek elsődleges sejt héj, vékony, pektinben és hemicellulózban gazdag; Az elsődleges sejtfal mátrixában a cellulózszálak rendezetlenül helyezkednek el.

Másodlagos sejtes A héj általában akkor jön létre, amikor a sejt eléri végső méretét, és a protoplaszt oldaláról rétegenként rárakódik az elsődlegesre. A másodlagos sejtmembránban a cellulóz dominál, rostszálai rendezetten, párhuzamosan helyezkednek el, de irányuk az egyes rétegekben eltérő, ami növeli a sejtmembrán szilárdságát. A másodlagos sejtfalban nyílások (pórusok) vannak, ahol a sejteket csak az elsődleges sejtfal és a plazmodezma (a szomszédos növényi sejteket összekötő citoplazma hidak) választja el.

Sejtfal módosítások:

1. A sejtmembrán lignifikációja a lignin (a rostok egy nem szénhidrát komponense) lerakódásának eredményeként megy végbe, a sejtek elvesztik rugalmasságukat, de átengedhetik a vizet. Ezek a sejtek gyakrabban haltak meg, mint élnek. Egyes sejtfalak lehetnek: viasz, cutina, suberin. Funkciók: megadja a sejt alakját; elválasztja az egyik sejtet a másiktól, minden sejt váza és erőt ad az egész növénynek, védő funkciót lát el.
2. A parafa képződését egy speciális zsírszerű anyag - a suberin - okozza. Az ilyen héjak víz és gázok számára át nem eresztővé válnak, nem engedik át a hőt, a héjjal rendelkező sejtek tartalma elhal.
3. A kutinizáció magában foglalja a kutin zsírszerű anyag felszabadulását. Általában a levelek és a lágyszárúak héjának külső falai vágásosak, így kevésbé vízáteresztőek, csökken a víz párolgása a növényekben, megóvja őket a túlmelegedéstől és az ultraibolya sugárzástól. A Cutin filmet képez a szerv felületén kutikulának nevezik.
4. A sejtmembránok mineralizációja: szilícium-dioxid és kalcium sók lerakódása. A kalászosok, sás és zsurló leveleinek és szárainak bőrének sejthártyája a legerősebben bekérgesedett. A gabonafélék és a sás levelei megsérthetik a kezét.
5. A héj nyálkása a cellulóz és a pektin anyagok nyálkává és gumivá alakítása. A vízben lévő lenmagokon jól látható a nyálka. A nyálkaképződés elősegíti a magvak jobb vízfelvételét és a talajhoz való kötődését.

2) Reprodukció: egyetlen egyén azon képessége, hogy a maga fajtájának egész sorozatát hozza létre.

Felosztva: szexuális és ivartalan (megfelelő aszexuális és vegetatív)

Vegetatív: az egyes vegetatív szervekből vagy azok interakciójából új egyedek fejlődnek ki. Ez a regenerációnak köszönhetően történik (a szervezet helyreállításának képessége a test egy részéből). Biológiai jelentősége: az új szervezet hasonló az anyai szervezethez.

A vegetatív szaporítás módszerei:

1. dugványos szaporítás (a növény nem fertőzött részét szubsztrátumba, sporodinába ültetik),
2. szaporítás oltással (több növény kihajtásával, kertészetben használatos),
3. gumókkal történő szaporítás (húsos pitával rendelkező gumókat ültetnek a földbe, életre kelő hajdina),
4. szaporítás utódokkal (hajtások kialakítása a gyökereken, nyárfa),
5. hagymákkal szaporítás (ősszel magáról a növényről ültetik a talajba)
6. indás szaporítás (kúszó hajtások, gyökeresedés, csonthéjasok, eper)
7. szaporítás rizómákkal (földalatti hajtás, pita állomány, gyöngyvirág, ibolya, búzafű)

A vegetatív szaporítás ember általi alkalmazása. A többi 40 cm.

Az emberek, növényeket termesztve, hosszú ideig elkezdték alkalmazni a vegetatív szaporítást. Például a növekedés burgonya, eper, banán a világ minden országában csak vegetatív módon - gumók, indák és rizómák - hajtják végre.

A növények vegetatív szaporodásának felhasználását a mezőgazdasági gyakorlatban ún mesterséges vegetatív szaporítás.

A mesterséges vegetatív szaporítás fő módszerei a növényekben természetes körülmények között előforduló eljárások megismétlésére vezethetők vissza.

Az emberek gyakran dugványokkal szaporítanak - zöld vagy fás hajtások részei (szőlő, ribizli, egres, rózsa, szegfűszeg, fikusz), gumók (burgonya, dália, édesburgonya, csicsóka), levelek (szentpaulia, gloxinia, begónia), izzók (hagyma, fokhagyma, tulipán, nárcisz), osztva a bokrot (ribizli, piretrum)és rétegezés (egres, lonc, klematisz), bajusz (eper), rizómák (cukornád, íriszek, flox), gyökérhajtások (szilva, málna, cseresznye, lila).

3) Tök. Forma: gyógynövények. Koppintson a gyökérre. Szára: mászó, kúszó, mászó Levél: egyszerű, levélnyéles, karcmentes.

Képlet: kétlaki
1) szabályos női Ca (5) Co (5) A 0 G (3) periantus a petefészek alatt

2) helyes hím Ca (5) Co (5) A 2+2+1 G 0

A virágzat magányos. Gyümölcs: sütőtök

Képviselői: uborka, dinnye, sütőtök, görögdinnye, cukkini

Jelentése: élelem, takarmány

A növényi sejtfal a plazmamembrán részvételével jön létre, és egy extracelluláris (extracelluláris) többrétegű képződmény, amely védi a sejtfelszínt és a növényi sejt külső vázaként szolgál (1. ábra). A növényi sejtfal két komponensből áll: egy magas víztartalmú amorf műanyag gélszerű mátrixból (bázisból) és egy tartószálas rendszerből. További polimer anyagok és sók, amelyek gyakran szerepelnek a héjak összetételében, merevséget adnak és nem nedvesítik őket.

Rizs. 1. A növényi sejtfal szerkezetének vázlata: 0 -- középső lemez; 1 -- elsődleges héj (két réteg a 0 mindkét oldalán); 2 -- a másodlagos héj rétegei; 3 - harmadlagos héj; PM -- plazmamembrán; B - vakuólum; Én vagyok a mag

Kémiailag a növényi héjak fő összetevői a szerkezeti poliszacharidokhoz tartoznak. A növényi héj mátrixa heterogén poliszacharidcsoportokat tartalmaz, amelyek koncentrált lúgokban, hemicellulózokban és pektin anyagokban oldódnak. A hemicellulózok elágazó polimerláncok, amelyek különböző hexózokból (glükóz, mannóz, galaktóz stb.), pentózokból (xilóz, arabinóz) és uronsavakból (glükuron és galakturon) állnak. A hemicellulózok ezen komponensei különböző mennyiségi arányban kombinálódnak egymással, és különféle kombinációkat alkotnak. A hemicellulózmolekulák láncai nem kristályosodnak és nem képeznek elemi rostokat. Az uronsavak poláris csoportjainak jelenléte miatt erősen hidratáltak.

A pektinanyagok egy heterogén csoport, amely elágazó láncú, erősen hidratált polimereket foglal magában, amelyek számos galakturonsav-maradék miatt negatív töltést hordoznak. Összetevői tulajdonságainak köszönhetően a mátrix puha, rostokkal megerősített műanyag massza.

A növényi sejtfal rostos komponensei általában cellulózból, a glükóz lineáris, nem elágazó polimeréből állnak. A cellulóz molekulatömege 5,104 és 5,105 között változik, ami 300-3000 glükózmaradéknak felel meg. Az ilyen lineáris cellulózmolekulák kötegekké vagy szálakká kombinálhatók. A sejtfalban a cellulóz fibrillákat képez, amelyek legfeljebb 25 nm vastagságú szubmikroszkópos mikrofibrillákból állnak, amelyek viszont számos párhuzamos cellulózmolekula láncból állnak.

A cellulóz és a mátrix anyagok (hemicellulóz) mennyiségi aránya nagyon eltérő lehet a különböző objektumoknál. Az elsődleges héjak száraz tömegének több mint 60%-a a mátrixuk, és körülbelül 30%-a a vázanyag - cellulóz. A nyers sejtmembránokban szinte az összes víz hemicellulózokhoz kapcsolódik, így a fő anyag tömege duzzadt állapotban eléri a teljes membrán nedves tömegének 80%-át, míg a rostos anyagok tartalma mindössze 12%-ra csökken. A pamut szőrszálakban a cellulóz komponens 90%-át teszi ki; A fában a cellulóz a sejtfal összetevőinek 50%-át teszi ki.

A cellulóz, hemicellulóz és pektinek mellett a sejtmembránok további komponenseket is tartalmaznak, amelyek különleges tulajdonságokat adnak nekik. Így a membránok ligninnel (koniferil-alkohol polimerrel) történő bevonása (beépülése) a sejtfalak lignifikációjához vezet, ami növeli azok szilárdságát (2. ábra). A lignin az ilyen héjakban keveri össze a mátrix műanyagait, és nagy szilárdsággal tölti be a fő anyag szerepét. A mátrixot gyakran ásványi anyagokkal erősítik (SiO2, CaCO3 stb.).

Rizs. 2. A sejtmembrán berakódása: a - fibrilláris váz és interfibrilláris mátrix; b - ligninnel bevont héj mátrixmaradványokkal, amely elvesztette nyúlási képességét; c -- későbbi berakás fenolokkal és (vagy) ásványi anyagokkal, ami a héj keménységének növekedéséhez vezet

A sejtmembrán felületén különféle adkrusztáló anyagok, mint például a kutin és a suberin felhalmozódhatnak, ami a sejtek suberizációjához vezethet. Az epidermális sejtekben viasz rakódik le a sejtmembránok felszínén, amely egy vízálló réteget képez, amely megakadályozza a sejt vízvesztését.

Porózus, laza szerkezetének köszönhetően a növényi sejtfal nagymértékben átereszti az alacsony molekulatömegű vegyületeket, például vizet, cukrokat és ionokat. A makromolekulák azonban rosszul hatolnak be a cellulózhéjon: a héjakban lévő pórusok mérete, amelyek lehetővé teszik az anyagok szabad diffúzióját, mindössze 3-5 nm.

Jelzett vegyületekkel végzett kísérletek kimutatták, hogy a sejtmembrán növekedése során a sejt teljes felületén felszabadulnak azok az anyagok, amelyekből az épült. Amorf mátrixanyagok, hemicellulózok és pektinek szintetizálódnak a Golgi apparátus vakuólumaiban, és exocitózissal a plazmalemmán keresztül szabadulnak fel. A cellulózrostokat a plazmalemmába épített speciális enzimek szintetizálják.

A differenciálódott, érett sejtek membránja általában többrétegű, a rétegekben a cellulózszálak eltérő orientációjúak, számuk is jelentősen ingadozhat. Jellemzően primer, szekunder és harmadlagos sejtfalakat írnak le (lásd az 1. ábrát). Ahhoz, hogy megértsük ezeknek a membránoknak a szerkezetét és megjelenését, meg kell ismerkednünk, hogyan keletkeznek a sejtosztódás után.

Amikor a növényi sejtek kromoszómadivergencia után osztódnak, a sejtek egyenlítői síkjában kis membránvezikulák klasztere jelenik meg, amelyek a sejtek központi részében kezdenek egyesülni egymással (3. ábra). A kis vakuolák összeolvadásának ez a folyamata a sejt közepétől a perifériáig megy végbe, és addig tart, amíg a membránvezikulák összeolvadnak egymással és a sejt oldalsó felületének plazmamembránjával. Így jön létre a sejtlemez, vagyis a phragmoplaszt. Középső részén egy amorf mátrixanyag található, amely kitölti az egyesülő vezikulákat. Bebizonyosodott, hogy ezek az elsődleges vakuolák a Golgi-készülék membránjaiból származnak. Az elsődleges sejtfal kis mennyiségű (körülbelül 10%) fehérjét is tartalmaz, amely hidroxiprolinban gazdag és sok rövid oligoszacharidláncot tartalmaz, ami ezt a fehérjét glikoproteinként határozza meg. A sejtlemez perifériáján, polarizált fényben figyelve, észrevehető kettős törés észlelhető, amelyet az okoz, hogy ezen a helyen orientált cellulózszálak találhatók. Így a növekvő primer sejtfal már három rétegből áll: a központi - a középső lemezből, amely csak egy amorf mátrixból áll -, és két perifériásból - a hemicellulóz- és cellulózszálakat tartalmazó elsődleges membránból. Ha a középső lamina az anyasejt aktivitásának terméke, akkor az elsődleges membrán két új sejttest által hemicellulóz és cellulóz rostok szekréciója révén jön létre. És a sejtfal (vagy inkább intercelluláris) falvastagságának minden további növekedése két leánysejt aktivitása miatt következik be, amelyek ellentétes oldalról választják ki a sejtmembrán anyagait, amelyek egyre több új réteg rétegzésével megvastagodnak. A mátrixanyagok felszabadulását a kezdetektől úgy hajtják végre, hogy megközelítik a Golgi-készülék vezikulák plazmamembránját, egyesítik azokat a membránnal és tartalmukat a citoplazmán túlra engedik. Itt, a sejten kívül, annak plazmamembránján megy végbe a cellulózszálak szintézise és polimerizációja. Így fokozatosan kialakul a másodlagos sejtmembrán. Nehéz meghatározni és kellő pontossággal megkülönböztetni az elsődleges héjat a másodlagostól, mivel több közbenső réteggel kapcsolódnak egymáshoz.

A kialakulását befejező sejtfal fő tömege a másodlagos membrán. Ez adja a sejt végső formáját. Miután a sejt két leánysejtre osztódik, új sejtek nőnek, térfogatuk nő, alakjuk megváltozik; a sejtek gyakran megnyúlnak. Ezzel egyidejűleg a sejtmembrán vastagsága nő, és belső szerkezete átalakul.

Az elsődleges sejtmembrán kialakulásakor még kevés cellulózszál van az összetételében, és ezek többé-kevésbé merőlegesen helyezkednek el a sejt leendő hossztengelyére. Később, a megnyúlás időszakában (a sejt megnyúlása a vakuolák növekedése miatt a citoplazmában) ezeknek a keresztirányban irányított fibrilláknak az orientációja passzív változásokon megy keresztül: a fibrillumok egymásra merőlegesen kezdenek elhelyezkedni, és végül a végére kerülnek. a sejt hossztengelyével többé-kevésbé párhuzamosan megnyúlt. A folyamat folyamatosan zajlik: a régi rétegekben (közelebb a héj közepéhez) a rostok passzív eltolódáson mennek keresztül, és a belső (a sejtmembránhoz legközelebb eső) rétegekben az új fibrillumok lerakódása az eredeti kialakításnak megfelelően folytatódik. héj. Ez a folyamat lehetőséget teremt a fibrillák egymáshoz viszonyított elcsúszására, a sejtmembrán megerősítésének átstrukturálása pedig a mátrix komponenseinek kocsonyás állapota miatt lehetséges. Ezt követően, amikor a mátrixban a hemicellulózt lignin helyettesíti, a fibrillumok mobilitása meredeken csökken, a héj sűrűvé válik, és lignifikáció következik be.

Rizs. 3. A sejtmembránnövekedés sémája a sejtosztódás közbeni kezdetétől (I) a teljes érésig (V): 1 - elsődleges membrán; 2 -- a másodlagos héj rétegei; 3 - harmadlagos héj; B - vakuolák; SP - medián lemez; PM - két szomszédos sejt plazmamembránja

Gyakran a másodlagos héj alatt egy harmadlagos héj található, amely a citoplazma degenerált rétegének szárított maradékának tekinthető.

Megjegyzendő, hogy a növényi sejtek osztódása során az elsődleges membrán kialakulását nem minden esetben előzi meg sejtlemez kialakulása. Így a Spirogyra zöldalgában az eredeti sejt oldalfalain kialakuló kiemelkedések révén új keresztirányú válaszfalak keletkeznek, amelyek fokozatosan a sejt közepe felé növekedve lezárják és kettéosztják a sejtet.

Mint már említettük, ha egy sejtet megfosztanak membránjától vizes hipotóniás környezetben, akkor lízis, a sejt felszakadása következik be. Kiderült, hogy a megfelelő koncentrációjú sók és cukrok kiválasztásával kiegyenlíthető az ozmózisnyomás a membránjuktól megfosztott sejteken kívül és belül. Ebben az esetben az ilyen protoplasztok gömb alakúak (szferoplasztok). Ha abban a környezetben, ahol a protoplasztok találhatók, elegendő mennyiségű tápanyag és só van (köztük Ca2+ szükséges), akkor a sejtek ismét helyreállítják és regenerálják sejtmembránjukat. Ezenkívül hormonok (auxinok) jelenlétében képesek osztódni és sejtkolóniákat létrehozni, amelyek az egész növény növekedését idézhetik elő, amelyből a sejtet vették.

A nagy gombacsoportok (basibiomycetes, ascomycetes, zygomycetes) sejtfalának fő rostos komponense a kitin; ez egy poliszacharid, amelyben a fő szacharid az N-acetil-glükózamin. A gombák sejtfalának összetétele a kitin mellett tartalmazhat mátrixanyagokat, glikoproteineket és különféle, a citoplazmában szintetizált és a sejt által kifelé szekretált fehérjéket.

Sejtfal

Növényi sejt. A zöld héj a sejtfal.

Sejtfal- a citoplazma membránon kívül elhelyezkedő merev sejtmembrán, amely szerkezeti, védő és szállító funkciókat lát el. Megtalálható a legtöbb baktériumban, archaeában, gombában és növényben. Az állatoknak és sok protozoonnak nincs sejtfala.

Prokarióta sejtfalak

A bakteriális sejtfalak peptidoglikánból (mureinből) állnak, és kétféle: gram-pozitív és gram-negatív. A Gram-pozitív sejtfal kizárólag egy vastag peptidoglikán rétegből áll, szorosan a sejtmembrán mellett, és átjárja a teichoin- és lipotechoinsavakat. A gram-negatív típusban a peptidoglikán réteg sokkal vékonyabb, közötte és a plazmamembrán között periplazmatikus tér van, kívülről pedig a sejtet egy másik membrán veszi körül, amelyet az ún. lipopoliszacharid, és a gram-negatív baktériumok pirogén endotoxinja.

Gombás sejtfalak

A gombák sejtfala kitinből és glükánokból áll.

Alga sejtfalak

A legtöbb algának cellulózból és különféle glikoproteinekből álló sejtfala van. A további poliszacharidok felvétele nagy taxonómiai jelentőséggel bír.

A magasabb rendű növények sejtfalai

A magasabb rendű növények sejtfala főleg cellulózból, hemicellulózból és pektinből épül fel. Vannak bennük mélyedések - pórusok, amelyeken keresztül a plazmodezmák áthaladnak, érintkezésbe lépve a szomszédos sejtek között és az anyagok cseréjével közöttük. A növényi sejtfalak számos funkciót látnak el: merevséget biztosítanak a sejtnek szerkezeti és mechanikai alátámasztásra, megadják a sejt alakját, növekedésének irányát, végső soron az egész növény morfológiáját. A sejtfal a turgort, vagyis az ozmotikus nyomást is ellensúlyozza, amikor további víz kerül a növénybe. A sejtfalak védenek a környezetből bejutó kórokozók ellen, és szénhidrátot tárolnak a növény számára. A növényi sejtfalak elsősorban a szénhidrát-polimer cellulózból épülnek fel.

Lásd még

Wikimédia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, mi a „sejtfal” más szótárakban:

Kémiailag specifikus baktériumok. a protoplasztot körülvevő héj összetétele, amely szerkezeti és funkcionális kapcsolatokkal szorosan összefügg a citoplazmával. membrán. Vastagság 1050 nm. A sejtek száraz tömegének 10-50%-át teszi ki. A legtöbb baktérium... Biológiai enciklopédikus szótár

sejtfal- A sejtszerkezet merevségét és mechanikai szilárdságát biztosító szerkezet ozmotikus gát. [Angol-orosz szószedet az oltástan és immunizálás alapvető fogalmairól. Egészségügyi Világszervezet, 2009] Témák... ...

sejtfal- Szinonimák: a sejtmembrán egy növényi sejt protoplasztjának létfontosságú tevékenységének terméke, amely a plazmalemmán kívül képződik. Védelmet nyújt a sejtnek, bizonyos formát ad, részt vesz az anyagok vezetésében, felszívódásában és kibocsátásában... ...

Sejtfal, citoderma sejtfal (héj). A növényi sejt külső szerkezeti membránja, amely formát és szilárdságot ad neki, és főként a Golgi-készülék által szintetizált poliszacharidokból áll ; megkülönböztetni...... Molekuláris biológia és genetika. Szótár.

SEJTFAL- lásd a sejtmembránt... Botanikai szakkifejezések szótára

Vegyi specifikus A protoplasztot körülvevő héj összetétele, amely szerkezeti és funkcionális kapcsolatokkal szorosan kapcsolódik a citoplazmatikus membránhoz. K. s. vastagsága. – 150 nm; a sejtek száraz tömegének 10 5%-át teszi ki. A legtöbb baktérium... Mikrobiológiai szótár

A baktériumok és gombák szerkezete, amely a citoplazma membrán és a kapszula (ha van) vagy a külső környezet ionizált rétege között helyezkedik el. Megvédi a baktériumokat az ozmotikus sokktól (10-25 atm vagy több) és egyéb tényezőktől, meghatározza az alakot... Mikrobiológiai szótár

sejtfal (burok)- A növényi sejt külső szerkezeti héja, amely formát és szilárdságot ad, és főként a Golgi-készülék által szintetizált poliszacharidokból áll; megkülönböztetni az elsődleges (növekvő sejtekben) és a szekunder C.-ket. (azokban a cellákban, amelyek elérték a ... ... Műszaki fordítói útmutató

másodlagos sejtfal- a sejtfal belső része, amely a sejtnövekedés befejeződése után alakul ki; appozícióval nő a sejtbe, ezáltal csökkenti annak üregét. Lényegesen kevesebb vizet tartalmaz, mint az elsődleges sejtfal. A szárazanyagban dominál a...... A növények anatómiája és morfológiája

elsődleges sejtfal- vékony (0,1-0,5 µm) osztódó és növekvő sejtek fala. Akár 90%-ban vizet tartalmaz, az egyszikű növények szárazanyagában a hemicellulóz, a kétszikű növényekben egyenlő arányban a hemicellulóz és a pektin dominál; a cellulóztartalom nem haladja meg a 30%-ot... A növények anatómiája és morfológiája

A sejtfal egy kiegészítő membrán, amely a citoplazma membrán tetején (külről) helyezkedik el, és maga a sejt élete során képződik. Nem minden élőlény rendelkezik ilyen membránnal, csak növények, gombák, baktériumok és néhány protozoa (egysejtű eukarióták). Állati sejtekben és számos protozoonban nem található meg.

A sejtfal szerkezete és funkciói az evolúció során egymással összefüggően alakultak ki. Sőt, kémiai szerkezete (nagyobb mértékben) és funkciója (kisebb mértékben) különbözik a különböző szervezetcsoportokban. Így növényekben a héj fő összetevője a cellulóz, a gombákban a kitin, a baktériumokban a murein.

Jellemzően egy iskolai citológiai tanfolyam részletesen vizsgálja a növényi sejtfal (fal) szerkezetét és funkcióit.

A cellulóz egy lineáris poliszacharid, amelynek monomerje glükóz. A sejtfal részeként a cellulózmolekulák hidrogénkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz és alakulnak ki mikrofibrill(konty). A héjban sok ilyen rost található. Némelyikük egymással párhuzamosan helyezkedik el, a másik része szöget zár be az elsőhöz képest stb. Ez a szerkezet erős keretet hoz létre.

A növényi sejtfal összetétele a cellulózon kívül más anyagokat is tartalmaz (víz, hemicellulóz, pektin anyagok, fehérjék stb.). Mátrixot alkotnak, amelyben rostok találhatók. A víz a héj tömegének 60-70%-át teszi ki. A hemicellulózmolekulák rövidebbek és elágazóbbak, mint a cellulóz, összekötik a mikroszálakat.

A pektinek szintén poliszacharidok (lineáris és elágazó láncúak), amelyek fő monomerje a galakturonsav. Arabinózokat és galaktózokat, metanolmaradékokat is tartalmaznak. A pektin anyagok savas természetűek, lehetnek oldhatóak vagy oldhatatlanok. Az oldható pektinek gélszerű állapotba kerülnek a cukor hozzáadásával. E tulajdonságuk miatt az élelmiszeriparban zselésítőszerként használják.

A szomszédos növényi sejtek falai nem közvetlenül szomszédosak egymással. Közöttük van középlemez, kocsonyás magnézium- és kalciumpektátokból képződik.

A szomszédos növényi sejtek ezen keresztül kapcsolódnak egymáshoz plazmodezma- a sejtfalon és a medián lemezeken lévő lyukakon áthaladó citoplazma hidak.

A legtöbb növényi sejtben az elsődlegesen kívül a növekedés és a differenciálódás befejeződése után egy másodlagos fal is kialakul. A citoplazmatikus membrán és az elsődleges membrán között képződik, és több cellulózrétegből áll. Ebben az esetben az egyes rétegek fibrillái a saját szögükben helyezkednek el. Ez a szerkezet még nagyobb erőt ad a sejtnek. A lágyszöveti sejteknek (például a levél mezofil szövetének) nincs másodlagos faluk.

Számos növényi szövet lignifikációjához kapcsolódik az ún lignifikáció. A lignin anyag különleges szilárdságot és merevséget ad a falaknak.

A szerkezet vizsgálata után térjünk rá a sejtfalak funkcióira. A növényeknek nincs csontvázuk, de sokuk hatalmas méretet ér el, ami lehetetlen valamilyen belső támasz nélkül. Ezután a kemény sejtmembránok közösen végzik. Tehát a növényi sejtfalak fő funkciója az, hogy támaszt nyújtsanak egy erős keret létrehozásával.

A falak korlátozzák a sejtek növekedését és megakadályozzák azok felszakadását, bizonyos körülmények között megakadályozva a felesleges víz bejutását a sejtekbe. Egy bizonyos módon orientált cellulóz mikrofibrillumok meghatározzák a sejtnövekedés irányát. Tehát, ha a szálak túlnyomórészt keresztben futnak, akkor a növekedés együtt fog bekövetkezni.

A növényeknek vannak olyan szövetei, amelyek szállítási funkciót látnak el. Egy részük elhalt sejtekből áll, a szállítási funkciót pedig kizárólag a sejtfalak látják el.

Egyes sejtekben a membránjuk a tápanyagok tárolására szolgál.

A sejtfal egy merev sejtmembrán, amely a citoplazmatikus membránon kívül helyezkedik el, és szerkezeti, védelmi és szállítási funkciókat lát el. Mechanikai szilárdságot ad a sejteknek, megóvja tartalmukat a sérülésektől és a felesleges vízveszteségtől, megtartja a sejt alakját és méretét, és megakadályozza a sejtrepedést hipotóniás környezetben. A sejtfal különböző ionok abszorpciójában és cseréjében vesz részt, azaz ioncserélő. Az anyagok szállítása a sejtmembránon keresztül történik.

Megtalálható a legtöbb baktériumban, archaeában, gombában és növényben. Az állatoknak és sok protozoonnak nincs sejtfala.

A sejtosztódás és nyújtás során kialakuló sejtfalat elsődlegesnek nevezzük. A sejtnövekedés leállása után az elsődleges sejtfalon belülről új rétegek rakódnak le, és erős másodlagos sejtfal képződik

10. ábra.

A sejtfal összetétele szerkezeti komponenseket (növényekben cellulóz és gombákban kitin), mátrix komponenseket (hemicellulóz, pektin, fehérjék), kéregképző komponenseket (lignin, suberin) és a membrán felületén lerakódott anyagokat (cutin és viasz) tartalmaz. .

A cellulózmolekulák a hidrogénkötések következtében mikrofibrilláknak nevezett kötegekké egyesülnek. Összefonódó mikrofibrillumok alkotják a sejtmembrán vázát. A legtöbb gombában a sejtfal mikrofibrilluma kitinből áll.

A mikrofibrillumok a sejtfal mátrixába ágyazódnak. A mátrix különféle vegyi anyagok keverékéből áll, amelyek között a poliszacharidok (hemicellulózok és pektinek) dominálnak.

A hemicellulózok poliszacharidok csoportja (pentózok és hexózok polimerei - xilóz, galaktóz, mannóz, glükóz stb.). A hemicellulózmolekulák a cellulózhoz hasonlóan lánc alakúak, de ez utóbbival ellentétben láncaik rövidebbek, kevésbé rendezettek és erősen elágazóak. Könnyebben oldódnak, és az enzimek elpusztítják.

A pektin anyagok monoszacharidokból (arabinóz és galaktóz), galakturonsavból (cukorsav) és metil-alkoholból felépülő polimerek. A pektin anyagok hosszú molekulái lehetnek lineárisak vagy elágazóak. A pektin anyagok molekulái nagyszámú karboxilcsoportot tartalmaznak, ezért képesek egyesülni Mg2+ és Ca2- ionokkal. Ilyenkor ragacsos, kocsonyás magnézium- és kalciumpektátumok keletkeznek, amelyekből aztán kialakulnak a középső lemezek, amelyek két szomszédos sejt falát tartják össze.

A kétértékű fémionok kicserélhetők más kationokra (H-, K+ stb.). Ez határozza meg a sejtmembránok kationcserélő képességét.

Sok gyümölcs sejtmembránja pektin anyagokban és pektátokban gazdag. Mivel gélek keletkeznek, amikor eltávolítják őket a héjból és hozzáadják a cukrot, ezért a pektinek zseléképző anyagként használják lekvár készítéséhez stb.

A szénhidrát komponensek mellett a sejtfalmátrix tartalmaz egy extenein - glikonrotein nevű szerkezeti fehérjét, amely összetételében közel áll az állatok intercelluláris fehérjéihez - a kollagénekhez.

A mátrix a sejtmembrán szárazanyagának akár 60%-át teszi ki. A héjmátrix nem egyszerűen kitölti a mikroszálak közötti réseket, hanem erős kémiai (hidrogén- és kovalens) kötéseket hoz létre a makromolekulák és a mikroszálak között, ami biztosítja a sejtfal szilárdságát, rugalmasságát és plaszticitását.

A növényi sejtfalak fő bevonóanyaga a lignin, egy polimer, amelynek el nem ágazó molekulája aromás alkoholokból áll.

A sejtmembránok intenzív lignifikációja (a cellulózrétegek ligninnel való impregnálása) a sejtnövekedés leállása után kezdődik. A lignin külön szakaszokban rakódik le - gyűrűk, spirálok vagy hálózat formájában, amint az a vezető szövet sejtfalaiban megfigyelhető - xilém, vagy egy összefüggő rétegben, kivéve azokat a helyeket, ahol a szomszédos érintkezők érintkeznek. sejtek plazmodezma formájában.

A lignin összetartja a cellulózszálakat, és nagyon kemény és merev állványként működik, növelve a sejtfalak szakító- és nyomószilárdságát. Ezenkívül további védelmet nyújt a sejteknek a fizikai és kémiai hatásokkal szemben, és csökkenti a vízáteresztő képességet. A héj lignintartalma eléri a 30%-ot. A sejtmembránok berakódása azok lignifikációjához vezet, ami gyakran a sejt élő tartalmának elpusztulásával jár.

A lignin cellulózzal kombinálva olyan különleges tulajdonságokat ad a fának, amelyek nélkülözhetetlen építőanyaggá teszik.

A sejtmembránon zsírszerű anyagok is lerakódhatnak, mint a suberin, cutin és viasz.

A Suberin belülről rakódik le a héjra, és gyakorlatilag víz- és oldatát nem eresztővé teszi. Ennek eredményeként a sejt protoplasztja elpusztul, és a sejt megtelik levegővel. Ezt a folyamatot suberizációnak nevezik. A sejtmembránok szuberizációja megfigyelhető az évelő fás szárú növények integumentális szöveteiben - peridermában, kéregben, valamint a gyökér endodermájában.

A növényi epidermális sejtek felületét hidrofób anyagok - kutin és viasz - védik. Ezen vegyületek prekurzorai a citoplazmából kiválasztódnak a felszínre, ahol polimerizációjuk megy végbe. A kutikularéteget általában poliszacharid komponensek (cellulóz és pektin) hatolják át, és a kutikulát alkotják. A viasz gyakran kristályos formában rakódik le a növényi részek (levelek, termések) felületén, viaszos bevonatot képezve.

A kutikula és a viaszos bevonat megvédi a sejteket a sérülésektől és fertőzésektől, valamint csökkenti a víz elpárolgását a szervek felszínéről.

Egyes növények (gabonafélék, sás stb.) epidermális sejtjeinek membránjában nagy mennyiségű ásványi anyag halmozódik fel (mineralizáció), elsősorban kalcium-karbonát és szilícium-dioxid. Amikor mineralizálódik, a növények levelei és szárai kemények, kemények lesznek, és kevésbé valószínű, hogy az állatok megeszik.

Így a sejtfal fontos szerepet játszik a növényi és gombasejtek életében, és számos specifikus funkciót lát el.

Növényi sejtfal pórusai

Pórusok képződnek a szomszédos sejtek falában, általában egymással szemben. A pórusok a másodlagos membrán nyílásai, ahol a sejteket csak a primer membrán és a median lamina választja el (11. ábra). Az elsődleges membrán és a szomszédos sejtek szomszédos pórusait elválasztó középső lemez területeit pórusmembránnak vagy a pórust záró filmnek nevezzük. A pórus záró filmjét plazmodezmális tubulusok szúrják át, de átmenő lyuk általában nem képződik a pórusokban.

Minden pórusnak van egy póruskamrája. Azokban az esetekben, amikor vastag másodlagos héj rakódik le, a kamrák keskeny póruscsatornákká alakulnak. A parenchimális és mechanikai szövetek sejtjeiben a másodlagos membrán általában hirtelen megszakad a kamra vagy a póruscsatorna szélein, amelynek átmérője emiatt szinte változatlan marad a másodlagos membrán teljes vastagságában. Ezt a pórustípust egyszerűnek, két egyszerű pórus kombinációját pedig egyszerű póruspárnak nevezik.

A vízvezető elemekben - edényekben és tracheidákban - a másodlagos héj gyakran boltozat formájában lóg a kamra fölött, határt képezve. Az ilyen pórusokat határolt vagy szegélyezett póruspároknak nevezik. A szegéllyel határolt póruskamra a szegélyen lévő nyíláson – a pórusnyíláson – keresztül nyílik a sejtüregbe. A pórusok megkönnyítik a víz és az oldott anyagok szállítását sejtről sejtre.

Rizs. 11. A növényi sejtfal pórusainak szerkezete (A - sejtek másodlagos membránnal és számos egyszerű pórussal, B - egyszerű pórus szerkezete, C - határolt pórus szerkezete, D - háromdimenziós kép és sematikus vetítés a pórusra határolt pórus síkja). 1 - középső lemez, 2 - elsődleges sejtmembrán, 3 - másodlagos sejtmembrán, 4 - pórusok, 5 - pórusmembrán, 6 - határ, 7 - póruskamra, 8 - pórusnyílás, 9 - tórusz (a pórusmembrán megvastagodása).