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細胞壁の特徴、機能および構造
の 細胞壁 それは、特定の種類の細胞を画定し、原形質膜を取り囲む、厚くて抵抗力のある構造である。それは外との接触を避ける壁とは見なされません。それは動的で複雑な構造であり、そして生物におけるかなりの数の生理学的機能に関与している。.
細胞壁は植物、真菌、バクテリアそして藻類に見られます。各壁はグループの構造そして典型的な構成を有する。対照的に、動物細胞の特徴の一つは細胞壁の欠如です。この構造は主に細胞の形を与えそして維持するために責任があります.
細胞壁は、細胞環境が提示する可能性がある浸透圧の不均衡に応じて保護的な障壁として機能する。さらに、細胞間のコミュニケーションにも役割を果たします。.
索引
- 1一般的な特徴
- 2植物の細胞壁
- 2.1構造と構成
- 2.2まとめ
- 2.3機能
- 原核生物における3細胞壁
- 3.1真正細菌の構造と組成
- 3.2古細菌の構造と組成
- 3.3まとめ
- 3.4機能
- 菌類の4細胞壁
- 4.1構造と構成
- 4.2合成
- 4.3機能
- 5参考文献
一般的な特徴
-細胞壁は、さまざまな生物群に見られる、厚く、安定した動的な障壁です。.
-この構造の存在は、細胞の生存能力、その形状、そして有害生物の場合にはその病原性に関与するために不可欠です。.
-壁の構成は各グループによって異なりますが、主な機能は細胞を破裂させる可能性がある浸透力に対して細胞の完全性を維持することです.
-多細胞生物の場合、それは組織形成を助け、細胞コミュニケーションに参加する
植物の細胞壁
構造と構成
植物細胞の細胞壁は、多糖類と糖タンパク質で構成されており、3次元マトリックスで構成されています.
最も重要な成分はセルロースです。それはグルコースの繰り返し単位からなり、それらはβ－ １，４結合によって一緒に連結されている。各分子は約500分子のグルコースを含みます.
残りの成分には、ホモガラクツロナン、ラムノガラクツロナンＩおよびＩＩ、ならびにとりわけキシログルカン、グルコマンナン、キシランなどのヘミセルロース多糖が含まれる。.
壁もタンパク質の性質の成分を持っています。アラビノガラクタンは壁に見られるタンパク質で、細胞のシグナル伝達に関係しています.
ヘミセルロースはセルロースと水素結合しています。これらの相互作用は非常に安定しています。対話モードは、残りのコンポーネントに対しては明確に定義されていません.
それは一次細胞壁と二次細胞壁との間で区別することができる。一次は薄くてやや可鍛性です。細胞増殖が停止した後、二次壁の沈着が起こり、それは一次のものに対してその組成を変えることができ、または不変のままでありそして余分な層を加えるだけであることができる。.
場合によっては、リグニンは二次壁の構成要素である。例えば、木はかなりの量のセルロースとリグニンを示します.
合成
壁の生合成の過程は複雑です。それは構造の構築に関与する約2000の遺伝子を含みます.
セルロースは原形質膜中で合成され、外側に直接沈着する。その形成はいくつかの酵素複合体を必要とする.
残りの成分は細胞内にある膜系で合成され（ゴルジ体のように）、小胞によって排泄されます。.
機能
植物の細胞壁は、細胞の形や構造の維持、組織の結合や細胞のシグナル伝達など、細胞外マトリックスが動物の細胞内で機能する機能に似た機能を持っています。次に、最も重要な機能について説明します。
ターゴルを規制する
細胞壁のない動物細胞では、細胞外環境は浸透の観点から大きな課題です。.
培地の濃度が細胞内部と比較して高い場合、細胞内の水が出てくる傾向がある。逆に、細胞が低張環境（細胞内の高濃度）にさらされると、水が入り、細胞が爆発する可能性があります。.
植物細胞の場合、細胞環境に見られる溶質は細胞内部よりも低くなります。ただし、セルの壁が押されているため、セルは爆発しません。この現象は、何らかの機械的圧力または細胞の乱流の出現を引き起こします。.
細胞壁によって作り出される大気圧は植物のティッシュを堅く保つのを助けます.
セル間の接続
植物細胞は、プラズマデスムと呼ばれる一連の「チャネル」を介して互いに通信することができる。これらの経路は、細胞のサイトゾルを接続し、材料および粒子を交換することを可能にする。.
このシステムは、代謝産物、タンパク質、核酸、さらにはウイルス粒子の交換を可能にします。.
シグナリング道路
この複雑なマトリックスには、防御反応としてシグナル伝達経路を誘発する能力を有する、オリゴガラクツロニドなどのペクチン由来の分子がある。言い換えれば、彼らは動物の免疫システムのように動作します.
細胞壁は病原体に対するバリアを形成しますが、完全に侵入できないわけではありません。したがって、壁が弱くなると、これらの化合物は放出され、植物に攻撃の「警告」をします。.
それに応じて、活性酸素種の放出が起こり、抗菌物質であるフィトアレキシンなどの代謝産物が生成されます。.
原核生物の細胞壁
真正細菌の構造と組成
真正細菌の細胞壁は、有名なグラム染色によって区別される2つの基本構造を持っています。.
最初のグループはグラム陰性菌で構成されています。このタイプでは二重の膜。細胞壁は薄く、両側で内側および外側原形質膜によって囲まれている。グラム陰性菌の典型的な例は 大腸菌.
その一部として、グラム陽性菌は原形質膜のみを有し、細胞壁ははるかに厚い。これらは通常テイコ酸とミコール酸が豊富です。例は病原体です 黄色ブドウ球菌.
両タイプの壁の主成分は、ムレインとしても知られるペプチドグリカンです。それを構成する単位またはモノマーは、Ｎ−アセチルグルコサミンおよびＮ−アセチルムラミン酸である。それは多糖類と小さなペプチドの直鎖で構成されています。ペプチドグリカンは強くて安定した構造を形成する.
ペニシリンおよびバンコマイシンなどのいくつかの抗生物質は、細菌細胞壁結合の形成を妨げることによって作用する。細菌がその細胞壁を失うと、結果として生じる構造はスフェロプラストとして知られています.
古細菌の構造と組成
古細菌は、主にそれらがペプチドグリカンを含まないために、細菌に関して壁の組成が異なる。いくつかの古細菌は、シュードペプチドグリカンまたはシュードムレインの層を有する。.
このポリマーは１５〜２０ｎｍの厚さを有し、そしてペプチドグリカンと同様である。ポリマーの成分は、N-アセチルグルコサミンに結合したL-N-アセチルタロサミンウロン酸である。.
それらは、グリセロールに結合したイソプレン基のような一連の希少脂質と、S層と呼ばれる追加の糖タンパク質層を含んでいます。.
脂質は細菌とは異なります。真核生物やバクテリアでは、見つかった結合はエステル型であり、古細菌ではそれらはエーテル型です。グリセロールの骨格はこのドメインの典型です.
そのような古細菌のいくつかの種があります、 Ferroplasma Acidophilum そして サーモプラズマ 極端な環境条件に住んでいるにもかかわらず、細胞壁を持たない種.
真正細菌と古細菌の両方は、これらの微生物が異なる環境に定着するのを助けるアドヘシンのようなタンパク質の大きな層を提示する.
合成
グラム陰性菌では、壁の成分は細胞質内または内膜内で合成されます。壁の構築はセルの外側に起こります.
ペプチドグリカンの形成は、合成が行われる細胞質、壁の構成要素のヌクレオチド前駆体で始まる.
その後、合成は細胞質膜内で継続し、そこで脂質性の化合物が合成される。.
合成プロセスは、ペプチドグリカン単位の重合が起こる細胞質膜の内側で終了する。さまざまな酵素がこのプロセスに参加しています.
機能
植物の細胞壁のように、細菌のこの構造は浸透圧ストレスに直面して溶解からこれらの単細胞生物を保護するために同様の機能を果たします。.
グラム陰性菌の外膜は、タンパク質や溶質の移行、シグナル伝達を助けます。それはまた病原体から有機体を保護しそして細胞安定性を提供する.
菌類の細胞壁
構造と構成
真菌中の細胞壁の大部分は、かなり類似した組成および構造を有する。それらは、タンパク質および他の成分と絡み合って、ゲル様炭水化物ポリマーから形成される。.
真菌壁の独特の成分はキチンです。それはグルカンと相互作用して繊維状マトリックスを作り出す。それは強い構造ですが、ある程度の柔軟性があります.
合成
主成分であるキチンとグルカンの合成は、原形質膜で起こります.
他の成分はゴルジ体および小胞体中で合成される。これらの分子は小胞による排泄物によって細胞外に運ばれる.
機能
真菌の細胞壁はその形態形成、その細胞生存率およびその病原性を決定する。生態学的観点から、それは特定の真菌が生きることができるかどうか環境のタイプを決定します.
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