АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Клеточные стенки

Характерны для растительных клеток, так же как для прокариот и клеток грибов, но отличаются по химическому составу.

Функции клеточных стенок – сходны: опора и защита.

Первичная клеточная стенка состоит из клейких студнеобразных пектатов маг­ния и кальция. В клеточных стенках некоторых созревающих плодов нерастворимые пектиновые вещества превращаются снова в растворимые пекти­ны. При добавлении сахара эти последние образуют гели; поэтому их используют как желирующие вещества.

Гемицеллюлозы — это смешанная группа полисаха­ридов, растворимых в щелочах (к ним относятся полимеры ксилозы, галактозы, маннозы, глюкозы и глюкоманнозы). У гемицеллюлоз, как и у целлю­лозы, молекулы имеют форму цепи, однако их цепи короче, менее упорядочены и сильнее разветвлены. Клеточные стенки гидратированы: 60 - 70% их массы обычно составляет вода. По свободному пространству клеточной стенки вода перемещается беспрепятственно. Присутствие воды оказывает влияние на химические и физические свойства поли­сахаридов клеточной стенки.

Материалы с повышенной механической проч­ностью, подобные материалу клеточной стенки, т. е. состоящие более чем из одного компонента, назы­ваются композиционными материалами или компо­зитами; их прочность обычно выше, чем у каждого из компонентов в отдельности. Системы из волокон и матрицы (в технике основу композиционного материала называют не матриксом, а матри­цей, находят широкое применение в технике, так что на изучение их свойств как в технике, так и в биологии тратится много усилий. Матрица, работающая на сжатие, передает напря­жение волокнам, работающим на растяжение. Она же обеспечивает абразивную стойкость и, по-видимому, стойкость к неблагоприятным химическим воздействиям, возможным в тех или иных условиях. В строительном деле издавна применяется железо­бетон, т. е. сочетание бетона со стальной арматурой. Позже появился более легкий композиционный материал, в котором роль матрицы играет пластик, а роль арматуры - стеклянное или углеродное во­локно. Древесина представляет собой композицион­ный материал; своей прочностью она обязана клеточным стенкам. Примером жестких компози­ционных материалов биологического происхожде­ния могут также служить кость, хрящ и покрываю­щая экзоскелет членистоногих кутикула. Сущест­вуют и гибкие композиционные материалы, напри­мер соединительная ткань.

У некоторых клеток, например у клеток мезофил­ла листа, на всем протяжении их жизни имеется только первичная клеточная стенка. Однако у большинства клеток на внутреннюю поверхность первичной клеточной стенки (кнаружи от плазмати­ческой мембраны) отлагаются дополнительные слои целлюлозы, т. е. возникает вторичная клеточ­ная стенка. Обычно это происходит после того, как клетка достигнет своего максимального размера, и лишь немногие клетки, например клетки колленхи­мы, продолжают рост во время этой фазы. Вторич­ное утолщение клеточных стенок растения не сле­дует путать с вторичным утолщением (вторичным ростом) самого растения, т. е. с увеличением толщи­ны ствола в результате добавления новых кле­ток.

В любом слое вторичного утолщения целлюлоз­ные волокна располагаются под одним и тем же углом, но в разных слоях этот угол различен, чем и обеспечивается еще большая прочность структуры.

Некоторые клетки, такие, как трахеальные эле­менты ксилемы и клетки склеренхимы, претерпе­вают интенсивную лигнификацию (одревеснение); при этом все слои целлюлозы (первичный и три вторичных) пропитываются лигнином - сложным полимерным веществом, не относящимся к полиса­харидам. В клетках протоксилемы отложения лиг­нина имеют кольцевую, спиральную или сетчатую форму. В других случаях лигнификация бывает сплошной, если не считать так называемых поровых полей, т. е. тех участков в первичной клеточной стенке, через которые осу­ществляются контакт между соседними клетками при помощи группы плазмодесм. Лигнин скрепляет целлюлозные волокна и удерживает их на месте. Он действует как очень твердый и жесткий матрикс, усиливающий проч­ность клеточных стенок на растяжение и в особен­ности на сжатие (предотвращает прогибы). Он же обеспечивает клеткам дополнительную защиту от неблагоприятных физических и химических воз­действий. Вместе с целлюлозой, остающейся в клеточных стенках, лигнин придает древесине те особые свойства, которые делают ее незаменимым строительным материалом.

Дата добавления: 2014-09-10 | Просмотры: 617 | Нарушение авторских прав