1) Celične stene- strukturno izobraževanje. Delovanje: daje trdnost in obliko, ščiti protoplast pred zunanjimi vplivi, sodeluje pri prevajanju in absorpciji snovi.

Osnova celične membrane (sestave) so visoko polimerni ogljikovi hidrati (celuloza, t.j. vlakna - se ne prebavi, kaže na nizko produktivnost), celulozne molekule so zbrane v zapletene snope (micelij), micelij je združen v fibrile, njihovi prostori so zapolnjeni. s hemicelulozo (polvlakna - manj stabilna spojina) in pektinom (koristna, nabreknejo v vodi, so vir energije).

Obstajajo primarne in sekundarne celične stene. Meristematske in mlade rastoče celice imajo primarna celica lupina, tanka, bogata s pektinom in hemicelulozo; Celulozna vlakna v matriksu primarne celične stene so razporejena neurejeno.

Sekundarni celični Lupina običajno nastane, ko celica doseže končno velikost in se v plasteh nanese na primarno s strani protoplasta. V sekundarni celični membrani prevladuje celuloza, njena vlakna so razporejena urejeno, vzporedno, vendar je njihova smer v vsaki plasti različna, kar poveča trdnost celične membrane. V sekundarni celični steni so odprtine (pore), kjer sta celici ločeni le s primarno celično steno in plazmodezmati (citoplazemski mostički, ki povezujejo sosednje rastlinske celice).

Spremembe celične stene:

1. Lignifikacija celične membrane nastane kot posledica odlaganja lignina (neogljikovohidratne komponente v fibrilah); celice izgubijo elastičnost, vendar lahko prepuščajo vodo. Te celice so pogosteje mrtve kot žive. Nekatere celične stene lahko vključujejo: vosek, kutino, suberin. Funkcije: daje celici obliko; ločuje eno celico od druge, je okostje za vsako celico in daje moč celotni rastlini, opravlja zaščitno funkcijo.
2. Nastanek plute povzroča posebna maščobi podobna snov - suberin. Takšne lupine postanejo neprepustne za vodo in pline; tudi ne prepuščajo toplote; vsebina celic s suberiziranimi lupinami odmre.
3. Kutinizacija vključuje sproščanje maščobi podobne snovi kutin. Običajno so zunanje stene kože listov in zelnatih stebel kutinizirane.To jih naredi manj prepustne za vodo, zmanjša izhlapevanje vode v rastlinah in jih ščiti pred pregrevanjem in ultravijoličnim sevanjem.Kutin tvori film na površini organa. imenovano povrhnjica.
4. Mineralizacija celičnih membran je odlaganje: kremena in kalcijevih soli. Najmočneje so zakruljene celične ovojnice lupine listov in stebel žit, šašev in preslice. Listi žit in šašev si lahko poškodujejo roke.
5. Sluznost lupin je pretvorba celuloznih in pektinskih snovi v sluz in gumi. Na lanenih semenih, ki so bila v vodi, je jasno opazna sluz. Tvorba sluzi spodbuja boljšo absorpcijo vode s semeni in njihovo pritrditev na tla.

2) Razmnoževanje: zmožnost posameznega posameznika, da povzroči celo vrsto lastnih vrst.

Delimo jih na: spolne in nespolne (pravilno nespolne in vegetativne)

Vegetativno: novi osebki se razvijejo iz posameznih vegetativnih organov ali njihove interakcije. Izvaja se zaradi regeneracije (zmožnost obnovitve organizma iz dela telesa). Biološki pomen: nov organizem je podoben materinemu.

Metode vegetativnega razmnoževanja:

1. razmnoževanje s potaknjenci (del rastline, ki ni okužen, posadimo v substrat, sporodina),
2. razmnoževanje s cepljenjem (s kalitvijo delov več rastlin, uporablja se v vrtnarstvu),
3. razmnoževanje z gomolji (v zemljo posadimo mesnate gomolje s pito, živorodna ajda),
4. razmnoževanje s potomci (tvorijo poganjke na koreninah, aspen),
5. razmnoževanje s čebulicami (jeseni jih posadimo iz same rastline v zemljo)
6. razmnoževanje z viticami (plazeče poganjke, ukoreninjenje, koščice, jagode)
7. razmnoževanje s koreninicami (podzemni poganjek, pita, šmarnica, vijolica, pšenična trava)

Uporaba vegetativnega razmnoževanja pri ljudeh. Ostalo je 40 cm.

Dolgo časa so ljudje, ki gojijo rastline, začeli uporabljati vegetativno razmnoževanje. Na primer, raste krompir, jagode, banana v vseh državah sveta se izvaja samo z vegetativnimi sredstvi - gomolji, vitice in korenike.

Uporaba vegetativnega razmnoževanja rastlin v kmetijski praksi se imenuje umetno vegetativno razmnoževanje.

Glavne metode umetnega vegetativnega razmnoževanja se zmanjšajo na ponavljanje tistih, ki se pojavljajo v rastlinah v naravnih razmerah.

Ljudje pogosto uporabljajo razmnoževanje s potaknjenci – deli zelenih ali olesenelih poganjkov (grozdje, ribez, kosmulje, vrtnice, nageljnove žbice, fikus), gomolji (krompir, dalija, sladki krompir, topinambur), listi (Saintpaulia, gloxinia, begonia), žarnice (čebula, česen, tulipan, narcisa), delitev grma (ribez, piro) in plastenje (kosmulje, kovačniki, klematis), brki (jagoda), korenike (sladkorni trs, irisi, floksi), koreninski poganjki (sliva, malina, češnja, lila).

3) Buča. Oblika: zelišča. Čepni koren. Steblo: plezajoče, plazeče, vzpenjajoče se List: preprost, pecljati, brez listnih listov.

Formula: dvodomna
1) pravilna samica Ca (5) Co (5) A 0 G (3) perianth pod plodiščem

2) pravilno moški Ca (5) Co (5) A 2+2+1 G 0

Socvetje je enojno. Sadje: buča

Predstavnice: kumare, melone, buče, lubenice, bučke

Pomen: hrana, krma

Rastlinska celična stena nastane s sodelovanjem plazemske membrane in je ekstracelularna (zunajcelična) večplastna tvorba, ki ščiti celično površino in služi kot zunanji skelet rastlinske celice (slika 1). Rastlinska celična stena je sestavljena iz dveh komponent: amorfne plastične gelaste matrice (baze) z visoko vsebnostjo vode in podpornega fibrilarnega sistema. Dodatne polimerne snovi in ​​soli, ki so pogosto vključene v sestavo lupin, jim dajejo togost in jih naredijo nemočljive.

riž. 1. Shema zgradbe celične stene rastline: 0 -- srednja plošča; 1 -- primarna lupina (dve plasti na obeh straneh 0); 2 -- plasti sekundarne lupine; 3 - terciarna lupina; PM -- plazemska membrana; B - vakuola; Jaz sem jedro

Kemično glavne sestavine rastlinskih lupin spadajo med strukturne polisaharide. Matrica rastlinskih lupin vključuje heterogene skupine polisaharidov, ki se raztopijo v koncentriranih alkalijah, hemicelulozah in pektinskih snoveh. Hemiceluloze so razvejane polimerne verige, sestavljene iz različnih heksoz (glukoza, manoza, galaktoza itd.), pentoz (ksiloza, arabinoza) in uronskih kislin (glukuronska in galakturonska). Te komponente hemiceluloz se med seboj povezujejo v različnih količinskih razmerjih in tvorijo različne kombinacije. Verige molekul hemiceluloze ne kristalizirajo in ne tvorijo elementarnih fibril. Zaradi prisotnosti polarnih skupin uronskih kislin so visoko hidrirani.

Pektinske snovi so heterogena skupina, ki vključuje razvejane, visoko hidratizirane polimere, ki nosijo negativne naboje zaradi številnih ostankov galakturonske kisline. Zaradi lastnosti svojih komponent je matrica mehka plastična masa, ojačana z vlakni.

Vlaknate komponente rastlinskih celičnih sten so običajno sestavljene iz celuloze, linearnega nerazvejanega polimera glukoze. Molekulska masa celuloze se giblje od 5·104 do 5·105, kar ustreza 300-3000 ostankom glukoze. Takšne linearne celulozne molekule lahko združimo v snope ali vlakna. Celuloza v celični steni tvori fibrile, ki so sestavljeni iz submikroskopskih mikrofibril, debelih do 25 nm, te pa iz številnih vzporednih verig celuloznih molekul.

Količinska razmerja med celulozo in matričnimi snovmi (hemicelulozo) so lahko za različne predmete zelo različna. Več kot 60% suhe mase primarnih lupin predstavlja njihova matrica in približno 30% predstavlja skeletna snov - celuloza. V surovih celičnih membranah je skoraj vsa voda povezana s hemicelulozami, tako da masa glavne snovi v nabreklem stanju doseže 80% mokre teže celotne membrane, medtem ko je vsebnost vlaknastih snovi zmanjšana na le 12%. V bombažnih dlakah celulozna komponenta predstavlja 90%; V lesu celuloza predstavlja 50 % sestavin celične stene.

Celične membrane poleg celuloze, hemiceluloze in pektinov vsebujejo dodatne sestavine, ki jim dajejo posebne lastnosti. Tako inkrustacija (inkorporacija v notranjost) membran z ligninom (polimerom koniferilnega alkohola) povzroči lignifikacijo celičnih sten, kar poveča njihovo trdnost (slika 2). Lignin meša plastične snovi matrice v takih lupinah in igra vlogo glavne snovi z visoko trdnostjo. Pogosto je matrika ojačana z minerali (SiO2, CaCO3 itd.).

riž. 2. Enkrustacija celične membrane: a - fibrilarni okvir in interfibrilarni matriks; b - lupina, prekrita z ligninom, z ostanki matrice, ki je izgubila sposobnost raztezanja; c -- kasnejši vložek s fenoli in (ali) minerali, kar povzroči povečanje trdote lupine

Na površini celične membrane se lahko kopičijo različne adkrustivne snovi, kot sta kutin in suberin, kar povzroči suberizacijo celic. V epidermalnih celicah se na površini celičnih membran nalaga vosek, ki tvori vodotesno plast, ki preprečuje, da bi celica izgubljala vodo.

Rastlinska celična stena je zaradi svoje porozne, ohlapne strukture v veliki meri prepustna za nizkomolekularne spojine, kot so voda, sladkorji in ioni. Toda makromolekule slabo prodrejo skozi celulozne lupine: velikost por v lupinah, ki omogočajo prosto difuzijo snovi, je le 3-5 nm.

Poskusi z označenimi spojinami so pokazali, da se pri rasti celične membrane snovi, iz katerih je zgrajena, sproščajo po celotni površini celice. Amorfne matrične snovi, hemiceluloze in pektini se sintetizirajo v vakuolah Golgijevega aparata in sproščajo skozi plazmalemo z eksocitozo. Celulozna vlakna sintetizirajo posebni encimi, vgrajeni v plazmalemo.

Membrane diferenciranih, zrelih celic so običajno večplastne, v plasteh so celulozna vlakna različno orientirana, njihovo število pa lahko tudi močno niha. Običajno so opisane primarne, sekundarne in terciarne celične stene (glej sliko 1). Da bi razumeli strukturo in videz teh membran, se je treba seznaniti s tem, kako nastanejo po delitvi celic.

Ko se rastlinske celice po razhajanju kromosomov delijo, se v ekvatorialni ravnini celic pojavi skupek majhnih membranskih veziklov, ki se v osrednjem delu celice začnejo spajati med seboj (slika 3). Ta proces zlitja majhnih vakuol poteka od središča celice do obrobja in se nadaljuje, dokler se membranski vezikli ne združijo med seboj in s plazemsko membrano stranske površine celice. Tako nastane celična plošča ali fragmoplast. V njenem osrednjem delu je amorfna matrična snov, ki je zapolnila vezikle, ki se spajajo. Dokazano je, da te primarne vakuole izvirajo iz membran Golgijevega aparata. Primarna celična stena vključuje tudi majhno količino beljakovin (približno 10 %), bogatih s hidroksiprolinom in veliko kratkih oligosaharidnih verig, kar opredeljuje ta protein kot glikoprotein. Ob obodu celične plošče se pri opazovanju v polarizirani svetlobi zazna opazna dvolomnost, ki je posledica dejstva, da se na tem mestu nahajajo usmerjena celulozna vlakna. Tako je rastoča primarna celična stena že sestavljena iz treh plasti: osrednje - srednje plošče, ki je sestavljena samo iz amorfne matrike, in dveh perifernih - primarne membrane, ki vsebuje hemicelulozo in celulozne fibrile. Če je srednja lamina produkt delovanja matične celice, potem primarno membrano tvorita izločanje hemiceluloze in celuloznih vlaken iz dveh novih celičnih teles. In vse nadaljnje povečanje debeline celične (ali bolje rečeno medcelične) stene bo posledica delovanja dveh hčerinskih celic, ki na nasprotnih straneh izločata snovi celične membrane, ki se zgosti s plastenjem novih in novih plasti. Od samega začetka se sproščanje matričnih snovi izvaja tako, da se približajo plazemski membrani veziklov Golgijevega aparata, jih združijo z membrano in sprostijo njihovo vsebino izven citoplazme. Tu zunaj celice, na njeni plazemski membrani, pride do sinteze in polimerizacije celuloznih vlaken. Tako postopoma nastane sekundarna celična membrana. Težko je določiti in z zadostno natančnostjo ločiti primarno lupino od sekundarne, saj sta med seboj povezani z več vmesnimi plastmi.

Glavna masa celične stene, ki je končala svojo tvorbo, je sekundarna membrana. Celici daje končno obliko. Ko se celica razdeli na dve hčerinski celici, zrastejo nove celice, poveča se njihov volumen in spremeni oblika; celice se pogosto podaljšajo. Hkrati se poveča debelina celične membrane in prestrukturira njena notranja struktura.

Ko se oblikuje primarna celična membrana, je v njeni sestavi še vedno malo celuloznih vlaken, ki se nahajajo bolj ali manj pravokotno na bodočo vzdolžno os celice. Kasneje, v obdobju elongacije (podaljšanja celice zaradi rasti vakuol v citoplazmi), se orientacija teh prečno usmerjenih fibril pasivno spremeni: fibrile se začnejo nahajati pravokotno druga na drugo in na koncu končajo podolgovate bolj ali manj vzporedno z vzdolžno osjo celice. Proces nenehno poteka: v starih plasteh (bližje središču lupine) se fibrile pasivno premikajo, odlaganje novih fibril v notranjih plasteh (najbližje celični membrani) pa se nadaljuje v skladu s prvotno zasnovo celice. lupina. Ta proces ustvarja možnost drsenja fibril relativno drug proti drugemu, prestrukturiranje ojačitve celične membrane pa je možno zaradi želatinastega stanja komponent njenega matriksa. Kasneje, ko se hemiceluloza v matriksu nadomesti z ligninom, se gibljivost fibril močno zmanjša, lupina postane gosta in pride do lignifikacije.

riž. 3. Shema rasti celične membrane od njene iniciacije med celično delitvijo (I) do popolnega zorenja (V): 1 - primarna membrana; 2 -- plasti sekundarne lupine; 3 - terciarna lupina; B - vakuole; SP - sredinska plošča; PM - plazemske membrane dveh sosednjih celic

Pogosto se pod sekundarno lupino nahaja terciarna lupina, ki jo lahko obravnavamo kot posušen ostanek degenerirane plasti same citoplazme.

Treba je opozoriti, da ko se rastlinske celice delijo, tvorba primarne membrane v vseh primerih ne poteka pred tvorbo celične plošče. Tako pri zeleni algi Spirogyra nastanejo nove prečne predelne stene s tvorbo izrastkov na stranskih stenah prvotne celice, ki postopoma rastejo proti središču celice, celico zaprejo in razdelijo na dvoje.

Kot smo že omenili, če celici v vodnem hipotoničnem okolju odvzamemo membrano, pride do lize, razpoka celice. Izkazalo se je, da je mogoče z izbiro ustreznih koncentracij soli in sladkorjev izenačiti osmotski tlak zunaj in znotraj celic brez membran. V tem primeru takšni protoplasti pridobijo sferično obliko (sferoplasti). Če je v okolju, kjer se nahajajo protoplasti, dovolj hranilnih snovi in ​​soli (med njimi je potreben Ca2+), potem celice ponovno obnovijo in regenerirajo svojo celično membrano. Poleg tega so v prisotnosti hormonov (avksinov) sposobni delitve in ustvarjanja celičnih kolonij, ki lahko povzročijo rast cele rastline, iz katere je bila celica vzeta.

Glavna vlaknasta sestavina celične stene velikih skupin gliv (basibiomycetes, ascomycetes, zygomycetes) je hitin; je polisaharid, v katerem je glavni saharid N-acetilglukozamin. Sestava celične stene gliv lahko poleg hitina vključuje matrične snovi, glikoproteine ​​in različne proteine, sintetizirane v citoplazmi in izločene iz celice.

Celične stene

Rastlinska celica. Zelena lupina je celična stena.

Celične stene- togo celično membrano, ki se nahaja zunaj citoplazemske membrane in opravlja strukturne, zaščitne in transportne funkcije. Najdemo ga v večini bakterij, arhej, gliv in rastlin. Živali in številne praživali nimajo celične stene.

Prokariontske celične stene

Bakterijske celične stene so sestavljene iz peptidoglikana (mureina) in so dveh vrst: gram-pozitivne in gram-negativne. Gram-pozitivna celična stena je sestavljena izključno iz debele plasti peptidoglikana, tesno prilegajoče celični membrani in prežete s teihojsko in lipoteihojsko kislino. Pri gramnegativnem tipu je plast peptidoglikana precej tanjša, med njo in plazemsko membrano je periplazemski prostor, na zunanji strani pa je celica obdana z drugo membrano, ki jo predstavlja t.i. lipopolisaharid in je pirogeni endotoksin gram-negativnih bakterij.

Celične stene gliv

Celične stene gliv so sestavljene iz hitina in glukanov.

Celične stene alg

Večina alg ima celično steno iz celuloze in različnih glikoproteinov. Vključki dodatnih polisaharidov so velikega taksonomskega pomena.

Celične stene višjih rastlin

Celične stene višjih rastlin so zgrajene predvsem iz celuloze, hemiceluloze in pektina. V njih so vdolbine - pore, skozi katere prehajajo plazmodesmati, ki izvajajo stik med sosednjimi celicami in izmenjavo snovi med njimi. Rastlinske celične stene opravljajo številne funkcije: zagotavljajo togost celici za strukturno in mehansko podporo, dajejo celici obliko, smer njene rasti in navsezadnje morfologijo celotne rastline. Celična stena tudi preprečuje turgor, to je osmotski tlak, ko v rastlino vstopi dodatna voda. Celične stene ščitijo pred vdorom patogenov iz okolja in hranijo ogljikove hidrate za rastlino. Celične stene rastlin so zgrajene predvsem iz ogljikovih hidratov polimera celuloze.

Poglej tudi

Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj je "celična stena" v drugih slovarjih:

Bakterije, kemično specifične. sestava lupine, ki obdaja protoplast in je tesno povezana s strukturnimi in funkcionalnimi odnosi s citoplazmo. membrana. Debelina 10 50 nm. Sestavlja 10-50% suhe mase celic. Večina bakterij v... Biološki enciklopedični slovar

celične stene- Struktura, ki zagotavlja togost celične strukture in njeno mehansko trdnost, je osmotska pregrada. [Angleško-ruski glosar osnovnih izrazov v vakcinologiji in imunizaciji. Svetovna zdravstvena organizacija, 2009] Teme... ...

celične stene- Sinonimi: celična membrana je odpadni produkt protoplasta rastlinske celice, ki nastane izven plazmaleme. Zagotavlja zaščito celici, ji daje določeno obliko, sodeluje pri prevajanju, absorpciji in sproščanju snovi... ...

Celična stena, celična stena citoderme (lupina). Zunanja strukturna membrana rastlinske celice, ki ji daje obliko in moč ter je sestavljena predvsem iz polisaharidov, ki jih sintetizira Golgijev aparat ; razlikovati..... Molekularna biologija in genetika. Slovar.

CELIČNE STENE- glej celično membrano... Slovar botaničnih izrazov

Kemijsko specifično sestava lupine, ki obdaja protoplast in je tesno povezana s strukturnimi in funkcionalnimi odnosi s citoplazmatsko membrano. Debelina K. s. – 150 nm; predstavlja 10 5 % suhe mase celic. Večina bakterij v... Mikrobiološki slovar

Struktura bakterij in gliv, ki se nahajajo med citoplazemsko membrano in kapsulo (če obstaja) ali ionizirano plastjo zunanjega okolja. Ščiti bakterije pred osmotskim šokom (10-25 atm ali več) in drugimi dejavniki, določa obliko... Mikrobiološki slovar

celična stena (lupina)- zunanja strukturna lupina rastlinske celice, ki ji daje obliko in trdnost in je sestavljena predvsem iz polisaharidov, ki jih sintetizira Golgijev aparat; razlikovati med primarnimi (v rastočih celicah) in sekundarnimi C.s. (v celicah, ki so dosegle ... ... Priročnik za tehnične prevajalce

sekundarna celična stena- notranji del celične stene, ki nastane po končani celični rasti; raste z apozicijo v celico in s tem zmanjša njeno votlino. Vsebuje bistveno manj vode kot primarna celična stena. V suhi snovi prevladuje ... ... Anatomija in morfologija rastlin

primarna celična stena- tanka (0,1–0,5 µm) stena celic, ki se delijo in rastejo. Vsebuje do 90 % vode, pri enokaličnicah v suhi snovi prevladuje hemiceluloza, pri dvokaličnicah pa hemiceluloza in pektini v enakih razmerjih; vsebnost celuloze ne presega 30% ... Anatomija in morfologija rastlin

Celična stena je dodatna membrana, ki se nahaja na vrhu (od zunaj) citoplazemske membrane in nastane med življenjem same celice. Take membrane nimajo vsi organizmi, temveč le rastline, glive, bakterije in nekatere praživali (enocelični evkarionti). Ne najdemo ga v živalskih celicah in številnih protozojih.

Struktura in funkcije celične stene so se medsebojno oblikovale v procesu evolucije. Poleg tega se njegova kemična zgradba (v večji meri) in funkcije (v manjši meri) razlikujejo v različnih skupinah organizmov. torej pri rastlinah je glavna sestavina lupine celuloza, pri glivah hitin, pri bakterijah murein.

Običajno šolski tečaj citologije podrobno preučuje strukturo in funkcije rastlinske celične stene (stene).

Celuloza je linearni polisaharid, katerega monomer je glukoza. Kot del celične stene so molekule celuloze med seboj povezane z vodikovimi vezmi in tvorijo mikrofibril(Žemlja). V lupini je veliko takih fibril. Nekateri od njih se nahajajo vzporedno drug z drugim, drugi del je pod kotom na prvi itd. Ta struktura ustvarja močan okvir.

Poleg celuloze sestava rastlinske celične stene vključuje tudi druge snovi (vodo, hemicelulozo, pektinske snovi, beljakovine itd.). Tvorijo matrico, v kateri se nahajajo fibrile. Voda predstavlja 60-70% mase lupine. Molekule hemiceluloze so krajše in bolj razvejane od celuloze, med seboj vežejo mikrofibrile.

Pektini so tudi polisaharidi (črtasti in razvejani), katerih glavni monomer je galakturonska kislina. Vsebujejo tudi arabinoze in galaktoze, ostanke metanola. Pektinske snovi so kisle narave in so lahko topne ali netopne. Topni pektini se ob dodajanju sladkorja spremenijo v gelasto stanje. Zaradi te lastnosti se v prehrambeni industriji uporabljajo kot želirna sredstva.

Stene sosednjih rastlinskih celic ne mejijo neposredno ena na drugo. Med njima je sredinska plošča, ki nastane iz želatinastih pektatov magnezija in kalcija.

Sosednje rastlinske celice so med seboj povezane preko plazmodezmati- citoplazemski mostovi, ki potekajo skozi luknje v celičnih stenah in srednjih ploščah.

V večini rastlinskih celic se poleg primarne po končani rasti in diferenciaciji oblikuje še sekundarna stena. Nastane med citoplazmatsko membrano in primarno membrano in je sestavljena iz več plasti celuloze. V tem primeru so fibrile vsake plasti nameščene pod svojim kotom. Ta struktura daje celici še večjo moč. Celice mehkih tkiv (na primer mezofilno tkivo lista) nimajo sekundarne stene.

Lignifikacija številnih rastlinskih tkiv je povezana s ti lignifikacija. Snov lignin daje stenam posebno trdnost in togost.

Ko smo preučili strukturo, se obrnemo na funkcije celičnih sten. Rastline nimajo okostja, vendar mnoge od njih dosežejo ogromne velikosti, kar je nemogoče brez neke vrste notranje podpore. Nato ga skupaj izvajajo trde celične membrane. Torej, glavna funkcija celičnih sten rastlin je zagotoviti podporo z ustvarjanjem močnega okvirja.

Stene omejujejo rast celic in preprečujejo njihovo lomljenje ter preprečujejo, da bi odvečna voda pod določenimi pogoji vstopila v celice. Mikrofibrile celuloze, usmerjene na določen način, določajo smer rasti celic. Torej, če vlakna potekajo pretežno čez, bo prišlo do rasti.

Rastline imajo tkiva, ki opravljajo transportno funkcijo. Nekateri so sestavljeni iz mrtvih celic, transportno funkcijo pa zagotavljajo izključno celične stene.

V nekaterih celicah njihove membrane služijo za shranjevanje hranil.

Celična stena je toga celična membrana, ki se nahaja zunaj citoplazemske membrane in opravlja strukturne, zaščitne in transportne funkcije. Celicam daje mehansko trdnost, ščiti njihovo vsebino pred poškodbami in prekomerno izgubo vode, ohranja celično obliko in velikost ter preprečuje razpad celic v hipotoničnem okolju. Celična stena sodeluje pri absorpciji in izmenjavi različnih ionov, torej je ionski izmenjevalec. Prenos snovi poteka skozi celično membrano.

Najdemo ga v večini bakterij, arhej, gliv in rastlin. Živali in številne praživali nimajo celične stene.

Celično steno, ki nastane med celično delitvijo in rastjo z raztezanjem, imenujemo primarna. Po prenehanju rasti celic se na primarno celično steno od znotraj naložijo nove plasti in nastane močna sekundarna celična stena.

Slika 10.

Sestava celične stene vključuje strukturne komponente (celuloza pri rastlinah in hitin pri glivah), sestavine matriksa (hemiceluloza, pektin, beljakovine), sestavine ovojnice (lignin, suberin) in snovi, ki se nalagajo na površini membrane (kutin in vosek). .

Molekule celuloze so zaradi vodikovih vezi združene v snope, imenovane mikrofibrile. Prepletene mikrofibrile tvorijo ogrodje celične membrane. Pri večini gliv so mikrofibrile celične stene sestavljene iz hitina.

Mikrofibrile so vgrajene v matrico celične stene. Matriks je sestavljen iz mešanice različnih kemikalij, med katerimi prevladujejo polisaharidi (hemiceluloze in pektini).

Hemiceluloze so skupina polisaharidov (polimeri pentoz in heksoz - ksiloza, galaktoza, manoza, glukoza itd.). Molekule hemiceluloze imajo tako kot celuloza verižno obliko, vendar so za razliko od slednjih njihove verige krajše, manj urejene in močno razvejane. Lažje se raztopijo in jih uničijo encimi.

Pektinske snovi so polimeri, zgrajeni iz monosaharidov (arabinoza in galaktoza), galakturonske kisline (sladkorna kislina) in metilnega alkohola. Dolge molekule pektinskih snovi so lahko linearne ali razvejane. Molekule pektinskih snovi vsebujejo veliko število karboksilnih skupin in se zato lahko vežejo z ioni Mg2+ in Ca2-. Pri tem nastanejo lepljivi, želatinasti pektati magnezija in kalcija, iz katerih nato nastanejo srednje plošče, ki držijo steni dveh sosednjih celic skupaj.

Ione dvovalentnih kovin lahko zamenjamo za druge katione (H-, K+ itd.). To določa sposobnost kationske izmenjave celičnih membran.

Celične membrane mnogih sadežev so bogate s pektinskimi snovmi in pektati. Ker nastanejo želatini, ko jih odstranimo iz lupine in dodamo sladkor, se pektini uporabljajo kot žele tvorne snovi za pripravo marmelade itd.

Poleg komponent ogljikovih hidratov matriks celične stene vključuje strukturni protein, imenovan ekstenein - glikonrotein, ki je po svoji sestavi blizu medceličnih beljakovin živali - kolagenov.

Matriks predstavlja do 60 % suhe snovi celične membrane. Matrika lupine ne le zapolnjuje vrzeli med mikrofibrili, temveč tvori močne kemične (vodikove in kovalentne) vezi med makromolekulami in mikrofibrili, kar zagotavlja trdnost celične stene, njeno elastičnost in plastičnost.

Glavna snov, ki tvori celične stene rastlin, je lignin, polimer z nerazvejeno molekulo, sestavljen iz aromatskih alkoholov.

Intenzivna lignifikacija (impregnacija celuloznih plasti z ligninom) celičnih membran se začne po prenehanju celične rasti. Lignin se lahko odlaga v ločenih odsekih - v obliki obročev, spiral ali mreže, kot je opaziti v celičnih stenah prevodnega tkiva - ksilema, ali v neprekinjenem sloju, z izjemo tistih mest, kjer se stikajo sosednji. celice v obliki plazmodezmatov.

Lignin drži celulozna vlakna skupaj in deluje kot zelo trd in tog oder, ki povečuje natezno in tlačno trdnost celičnih sten. Celicam zagotavlja dodatno zaščito pred fizikalnimi in kemičnimi vplivi ter zmanjšuje prepustnost vode. Vsebnost lignina v lupini doseže 30%. Njegova inkrustacija celičnih membran vodi v njihovo lignifikacijo, kar pogosto povzroči smrt žive vsebine celice.

Lignin v kombinaciji s celulozo daje lesu posebne lastnosti, zaradi katerih je nepogrešljiv gradbeni material.

Maščobam podobne snovi, kot so suberin, kutin in vosek, se lahko odlagajo tudi na celično membrano.

Suberin se nanese na lupino z notranje strani in jo naredi praktično neprepustno za vodo in raztopine. Posledično protoplast celice odmre in celica se napolni z zrakom. Ta proces se imenuje suberizacija. Suberizacijo celičnih membran opazimo v pokrovnih tkivih trajnih lesnatih rastlin - peridermi, skorji, pa tudi v endodermi korenine.

Površino rastlinskih epidermalnih celic ščitijo hidrofobne snovi – kutin in voski. Prekurzorji teh spojin se izločajo iz citoplazme na površino, kjer pride do njihove polimerizacije. Kutinsko plast običajno predrejo polisaharidne komponente (celuloza in pektin) in tvorijo kutikulo. Vosek se pogosto odlaga v kristalni obliki na površini rastlinskih delov (listi, plodovi) in tvori voskasto oblogo.

Povrhnjica in voskast ovoj ščitita celice pred poškodbami in okužbami ter zmanjšujeta izhlapevanje vode s površine organov.

V membranah epidermalnih celic nekaterih rastlin (žita, šaši itd.) se kopiči velika količina mineralov (mineralizacija), predvsem kalcijevega karbonata in silicijevega dioksida. Ko se mineralizirajo, postanejo listi in stebla rastlin žilavi, trdi in jih živali manj verjetno pojedo.

Tako ima celična stena pomembno vlogo v življenju rastlinskih in glivičnih celic in opravlja številne specifične funkcije.

Pore ​​celične stene rastlin

V stenah sosednjih celic se tvorijo pore, običajno ena nasproti druge. Pore ​​so odprtine v sekundarni membrani, kjer sta celici ločeni le s primarno membrano in srednjo lamino (slika 11). Področja primarne membrane in srednje plošče, ki ločujejo sosednje pore sosednjih celic, se imenujejo membrana por ali film za zapiranje por. Zapiralni film por je preboden s plazmodezmalnimi tubuli, vendar skoznja luknja v porah običajno ni oblikovana.

Vsaka pora ima porno komoro. V primerih, ko se odloži debela sekundarna lupina, se komore spremenijo v ozke kanale por. V celicah parenhimskih in mehanskih tkiv je sekundarna membrana običajno nenadoma prekinjena na robovih komore ali pornega kanala, katerega premer zaradi tega ostane skoraj nespremenjen v celotni debelini sekundarne membrane. Ta vrsta por se imenuje preprosta, kombinacija dveh preprostih por pa se imenuje preprost par por.

V vodnoprevodnih elementih - posodah in traheidah - sekundarna lupina pogosto visi nad komoro v obliki oboka in tvori rob. Take pore imenujemo obrobljene ali obrobljeni pari por. Porna komora, omejena z obrobo, se odpira v celično votlino skozi odprtino v obrobi - odprtino pore. Pore ​​olajšajo transport vode in raztopljenih snovi iz celice v celico.

riž. 11. Struktura por rastlinske celične stene (A - celice s sekundarnimi membranami in številnimi enostavnimi porami, B - struktura enostavne pore, C - struktura obrobljene pore, D - tridimenzionalna slika in shematska projekcija na ravnina obrobljene pore).1 - srednja plošča, 2 - primarna celična membrana, 3 - sekundarna celična membrana, 4 - pore, 5 - membrana por, 6 - meja, 7 - komora pore, 8 - odprtina pore, 9 - torus (zadebelitev membrane por).