Укажите функции каждого из перечисленных веществ в организме целлюлоза: Укажите функции каждого из перечисленных веществ в животном или растительном организме: глюкоза, целлюлоза, крахмал, гликоген

Содержание

Функции углеводов – основные в организме человека и клетке в таблице

4.1

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 283.

4.1

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 283.

Углеводы или сахара – одни из важнейших органических веществ в природе. Функция углеводов в организме человека связана с процессом метаболизма – гликолизом, в результате которого высвобождается энергия.

Строение

Молекула углевода состоит из нескольких карбонильных (=С=O) и гидроксильных (-ОН) групп. В зависимости от строения различают три группы углеводов:

  • моносахариды;
  • олигосахариды;
  • полисахариды.

Моносахариды – простейшие сахара, состоящие всего из одной молекулы. Моносахариды включают несколько групп, различающихся количеством атомов углерода в молекуле – структурной единице. Моносахариды, содержащие три атома углерода, называются триозами, пять – пентозами, шесть – гексозами и так далее. Наиболее значимыми для живых организмов являются пентозы, входящие в состав нуклеиновых кислот, и гексозы, из которых состоят полисахариды.

Пример гексозы – глюкоза.

Рис. 1. Глюкоза.

Олигосахариды включают от двух до 10 структурных единиц. В зависимости от их количества выделяют:

  • дисахариды – диозы;
  • трисахариды – триозы;
  • тетрасахариды – тетраозы;
  • пентасахариды;
  • гексасахариды и т.д.

Наиболее значимым являются дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза) и трисахариды (рафиноза, мелицитоза, мальтотриоза).

В состав олигосахаридов могут входить однородные и неоднородные молекулы. В связи с этим различают:

  • гомоолигосахариды – все молекулы одинаковой структуры;
  • гетероолигосахариды – молекулы разной структуры.
Рис. 2. Гомоолигосахариды и гетероолигосахариды.

Наиболее сложными углеводами являются полисахариды, состоящие из множества (от 10 до тысяч) моносахаридов. К ним относятся:

  • целлюлоза;
  • гликоген;
  • крахмал;
  • хитин.
Рис. 3. Полисахарид.

В отличие от олигосахаридов и моносахаридов полисахариды жёсткие, нерастворимые в воде вещества без сладкого вкуса.

Формула углеводов – Cn(H2O)m. В молекуле любого углевода присутствуют не меньше трёх атомов углерода.

Функции

Основная функция углеводов в клетке – превращение в энергию. АТФ (аденозинтрифосфат) – универсальный источник энергии – включает моносахарид рибозу. АТФ формируется в результате гликолиза – окисления и распада глюкозы на пируват (пировиноградную кислоту). Гликолиз проходит в несколько этапов. Углеводы полностью окисляются до углекислого газа и воды, при этом высвобождается энергия.

В таблице перечислены основные функции углеводов.

Функция

Описание

Структурная

Полисахариды являются материалом для опорных структур. Благодаря целлюлозе, входящей в клеточную стенку, растения приобретают жёсткость. Хитин входит в состав клеток грибов и придаёт жёсткость экзоскелету членистоногих

Энергетическая

Углеводы – главный источник энергии. При расщеплении грамма углеводов выделяется 17,6 кДж энергии

Защитная

Образуют шипы и колючки растений

Запасающая

Запасаются в виде зёрен крахмала у растений и гранул гликогена у животных. При недостатке энергии крахмал и гликоген расщепляются до глюкозы

Осмотическая

Регулируют осмотическое давление

Рецепторная

Входят в состав клеточных рецепторов

Некоторые углеводы образуют с липидами и белками сложные структуры – гликолипиды и гликопротеины. Они входят в состав клеточных мембран. Антитела, плазма крови, рецепторные белки – гликопротеины.

Что мы узнали?

Сахара – сложные органические соединения, необходимые всем живым организмам. Они состоят из одной или нескольких молекул, содержащих несколько карбонильных и гидроксильных групп. Углеводы выполняют важные биологические функции. Углеводы являются источником энергии, входят в состав клеточных стенок растений и грибов, составляют экзоскелет членистоногих. Они накапливаются в виде крахмала и гликогена, участвуют в передаче сигналов, регулируют осмотическое давление.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

  • Татьяна Барабашева

    7/10

  • Юлия Дмитриева

    10/10

  • Ксения Офутеян

    7/10

Оценка доклада

4.1

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 283.


А какая ваша оценка?

Официальный портал Одинцовского Учебно-методического центра «Развитие образования» Одинцовского муниципального района

Сообщение. Пилотный проект. Данная форма не предназначена для приема обращений граждан в порядке Федерального закона от 02.05.2006 № 59-ФЗ «О порядке рассмотрения обращений граждан Российской Федерации» и предоставляет возможность направить электронное сообщение в рамках реализации пилотного проекта по внедрению «Единого окна цифровой обратной связи». Ответ на сообщение будет направлен не позднее 8 рабочих дней после дня его регистрации, а по отдельным тематикам – в укороченные сроки.

 

Последние новости

10.11.2022

Фитнес-технологии в укреплении здоровья воспитанников в ДОО

10 ноября 2022 года прошло методическое объединение инструкторов по физической культуре по теме: «Фитнес-технологии в укреплении здоровья воспитанников в ДОО» на базе МБОУ Одинцовской СОШ № 12 дошкольного отделения — детского сада №39.

 

08.11.2022

Педагогический дебют — 2022

Закончился Всероссийский конкурс «Педагогический дебют — 2022». Конкурс «Педагогический дебют» проводится уже 17 лет, в целях создания условий для развития творческого потенциала и самореализации молодых педагогических работников; формирования гражданской позиции молодых педагогических работников; активного профессионального отношения к совершенствованию системы образования.

 

28.10.2022

Воспитатель года-2023. «Мастер — класс» с педагогами по выбранной теме.

Продолжается конкурс «Воспитатель года-2023». 28 октября 2022 года  участники провели «Мастер — класс» с педагогами по выбранной теме, в ходе которого продемонстрировали свое умение взаимодействовать с группой педагогов, методические приемы, методы, технологии воспитания, обучения и развития, отражающие современные тенденции дошкольного образования. 

 

26.10.2022

Игра «городки» — детям

26 октября 2022 года на базе муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Лесногородской средней общеобразовательной школы дошкольного отделения — детского сада № 6 прошел областной обучающий семинар-практикум на тему: «Игра «городки» — детям.

 

25.10.2022

«Новая школа» Марафон педагогических достижений

25 октября 2022 года  в преддверии Года педагога и наставника  в рамках реализации партийного проекта «Новая школа»  прошел Марафон педагогических достижений  в МБОУ Одинцовской СОШ № 1 дошкольном  отделении  — детском саду № 23 Одинцовского городского округа.    В нем приняло участие свыше 70 педагогов дошкольных учреждений  из 10 округов Московской области.   

 

19.10.2022

Построение системы методического руководства образовательной организации в условиях реализации ФГОС ДО

19 октября 2022 года в МБОУ Голицынской средней общеобразовательной школе №2 дошкольном отделении – детском саду № 85 состоялось плановое совещание методистов Одинцовского городского округа по теме: «Построение системы методического руководства образовательной организации в условиях реализации ФГОС ДО». 

 

19.10.2022

Новые формы воспитательной и методической работы в педагогической практике.

19.10.2022 в Бандунге, Индонезии состоялся 4-й Всемирный индонезийский конгресс по теме «Ускоренное возрождение экономики через туризм и цифровые технологии». В рамках марафона «Связь поколений» Давыденкова Н.П., учитель английского языка Одинцовской гимназии №4, методист УМЦ «Развитие образования» была делегирована для участия в данном конгрессе.

 

Предстоящие мероприятия 

Элементов нет!

 


Полезные ресурсы


 

 

 

 

 

Biology4Kids.com: Структура клетки: клеточные стенки


Структура ячейки и Функция | Системы | микробио | Растения | Научный метод | Все темы

Обзор | Клеточная мембрана | член Белки | Клеточные стенки | Соединения | Цитоплазма | Ядро

Хромосомы | Центриоли | Рибосомы | Митохондрии | Хлоропласты | Эндо. Ретикулум | Комплекс Гогли | Вакуоли | Микрофиламенты | Микротрубочки | Лизосомы | Пероксисомы


Клеточные мембраны окружают каждую клетку, которую вы будете изучать. Клеточные стенки , состоящие из целлюлозы, встречаются только вокруг растительных клеток и некоторых других организмов. Целлюлоза — это особый сахар, который классифицируется как структурный углевод и не используется для получения энергии. Если растительная клетка похожа на воздушный шар с водой, то клеточная стенка похожа на картонную коробку, защищающую воздушный шар. Воздушный шар защищен от внешнего мира конструкцией, обеспечивающей защиту и поддержку.

В то время как многие сахара, такие как глюкоза, могут растворяться в воде (H

2 0), целлюлоза не растворяется в воде и может образовывать длинные цепочки для поддержки растений. Когда вы едите растительный материал, вы даже не можете переваривать и расщеплять целлюлозу для получения энергии. У коров и других травоядных в желудках есть специальные бактерии, которые переваривают полимеры целлюлозы .

Хотя клеточные стенки защищают клетки, они также позволяют растениям достигать большой высоты. У тебя есть скелет, который поддерживает тебя. Красное дерево высотой 100 футов — нет. Он использует прочные клеточные стенки для поддержания своей формы. Для общей поддержки плотные клетки в сердцевине ствола могут позволить дереву расти очень высоко. Клеточные стенки немного эластичный для небольших растений, листьев и тонких ветвей. Ветер может толкать их из стороны в сторону, и они отскакивают назад. Большие секвойи нуждаются в прочности при сильном ветре и очень мало раскачиваются (кроме вершины).

Клеточная стенка не является неприступной крепостью вокруг нежной растительной клетки. В клеточных стенках между растительными клетками есть небольшие отверстия, называемые плазмодесмами . Клеточные мембраны соседних клеток способны соединяться через эти отверстия. Соединения позволяют передавать питательные вещества, отходы и ионы (симпластические пути). Молекулы также могут проходить через пространства внутри клеточных стенок, полностью избегая клеток (апопластические пути).

Замечательно, что питательные вещества могут перемещаться из клетки в клетку, но есть проблема со всеми отверстиями. Клетки могут терять воду. Растения теряют большое количество воды в середине дня или в очень жаркие дни. Когда воздух нагревается и давление водяного пара уменьшается, растения теряют воду в процессе транспирации. Вода выходит через поры на поверхности растения, называемые устьицами. Даже когда растительные клетки теряют воду, основная форма сохраняется за счет клеточных стенок. Растение может поникнуть или увянуть, но оно может восстановиться, когда вода вернется в систему. Он будет выглядеть точно так же, как и в начале.

Вы можете слышать о клеточных стенках у других видов. Бактерии имеют структуру, называемую клеточной стенкой. Грибы и некоторые птозоиды также имеют клеточные стенки. Они не такие, как клеточные стенки растений, состоящие из целлюлозы. Другие стенки могут состоять из белков или вещества, называемого хитином. Хитин — еще один структурный углевод. Все они служат одной и той же цели защиты и поддержания структуры, но это очень разные молекулы.

► СЛЕДУЮЩАЯ СТРАНИЦА О КЛЕТОЧНОЙ СТРУКТУРЕ
► ВЕРНУТЬСЯ НА НАЧАЛО СТРАНИЦЫ

► Или выполнить поиск по сайтам…


Клеточные стенки (Видео Общества Макса Планка)



Encyclopedia.com:
en.wikipedia.org/wiki/Cell_wall
Encyclopædia Britannica:
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/101396/cell/37446/The-plant-cell-wall?anchor=ref313833

  • Обзор
  • Клеточная мембрана
  • член. Белки
  • Клеточные стенки
  • Соединения
  • Цитоплазма
  • Ядро
  • Хромосомы
  • Центриоли
  • Рибосомы
  • Митохондрии
  • Хлоропласты
  • Эндо. Ретикулум
  • Комплекс Гольджи
  • Вакуоли
  • Микрофиламенты
  • Микротрубочки
  • Лизосомы
  • Пероксисомы
  • Функции ячейки
  • Дополнительные темы


Клеточная стенка Определение и примеры

Клеточная стенка
сущ. , множественное число: клеточные стенки
[sɛl wɑːl]
Определение: Структурный слой, окружающий клетку, расположенный рядом с клеточной мембраной

Содержание

Клетка является структурной, функциональной и биологической единицей всех организмов. Это мембраносвязанная структура, содержащая цитоплазму и цитоплазматические структуры. Мембрана, которая окружает клетку и отделяет ее от внешней среды, представляет собой клеточную мембрану, тогда как клеточная стенка представляет собой еще один структурный слой, окружающий клетку, рядом с клеточной мембраной.

Определение клеточной стенки

Что такое клеточная стенка и как она формируется? Вы можете просто определить клеточная стенка как полужесткая толстая защитная структура, которая окружает клеточную мембрану некоторых типов клеток для защиты и определения формы клетки. Клеточная мембрана сама по себе не может обеспечить требуемую жесткость или прочность.

Все живые организмы состоят из клеток. Клетки отвечают за выполнение всех жизненно важных функций, таких как обмен веществ, размножение и выделение. Клетка состоит из внутриклеточных структур, таких как органеллы. Органеллы имеют специфические функции и встроены в цитоплазму. Клетка окружена плазматической мембраной (или клеточной мембраной), чтобы отделить содержимое клетки от внешней среды.

Биологическое определение: Клеточная стенка представляет собой структурный слой рядом с клеточной мембраной, основная роль которого заключается в обеспечении жесткости клетки и защите от механических воздействий. Его основная функция заключается в придании клетке жесткости, прочности и защите от механических воздействий. Примерами организмов с клеточными стенками являются растения, грибы, протисты (особенно плесени и водоросли) и большинство бактерий (несколько исключений — микоплазма и L-форма бактерий) имеют клеточные стенки. Животные и гетеротрофные протисты не имеют клеточных стенок.

Вопрос: Все ли клетки имеют клеточную стенку?
Ответ: Не все клетки имеют клеточные стенки.

Вопрос: Итак, какие клетки имеют клеточную стенку?
Ответ: Прокариоты, за исключением микоплазмы и бактерий L-формы, и некоторые эукариоты имеют клеточную стенку.

Вопрос: Имеют ли клетки животных клеточную стенку?
Ответ: В клетках животных нет клеточных стенок. Вот почему клетки животных не такие жесткие, как другие клетки, окруженные клеточными стенками. Таким образом, клетки животных обладают большей гибкостью, чем клетки растений.

Клеточная стенка и клеточная мембрана

Клеточные стенки и клеточные мембраны различаются по своей структуре, функциям и другим характеристикам. Краткое изложение см. ниже.

Таблица 1: Клеточная стенка в сравнении с клеточной мембраной и органеллы
Толщина обычно от 0,1 мкм до нескольких мкм; но варьируется в зависимости от состава, т.е. если новая (вторичная) клеточная стенка откладывается старой (первичной) клеточной стенкой Обычно толщина 7,5–10 нм
Компоненты различаются в зависимости от вида Состав липидного двойного слоя, с углеводами и липопротеинами
Придает жесткость, придавая клетке более определенную форму Имея только клеточную мембрану (отсутствует клеточная стенка), клетка более гибкая и может изменять форму по мере необходимости
Обеспечивает защиту, напр. против воздействия осмотического давления; более проницаем для малых молекул Обеспечивает защиту, напр. будучи избирательным, регулирующим прохождение веществ, так что не все могут легко проникнуть в клетку, даже если они малы, из-за ее полупроницаемости; защита от осмотического давления только до определенной точки
Отсутствие рецепторов клеточной поверхности Наличие рецепторов клеточной поверхности
Присутствует в растениях, грибах, простейших (например, водорослях и плесневых грибах) и бактериях Присутствует во всех клетках

 

Функции клеточной стенки

Что делает клеточная стенка? Каковы специфические биологические функции клеточной стенки? Основной функцией клеточной стенки является обеспечение защиты внутренних структур клетки, поскольку плазматическая мембрана считается хрупким слоем, который не может обеспечить аналогичную защиту от различных условий окружающей среды. Кроме того, клеточные стенки отвечают за обеспечение отличительных форм клеток. Когда внутреннее давление внутри клетки увеличивается из-за поступления воды, клеточная стенка препятствует расширению и разрыву клетки. Что делает клеточная стенка? Клеточная стенка контролирует прохождение молекул через клетку, пропуская только небольшие метаболические молекулы, тем самым защищая клетку от различных токсинов и лекарств. У многоклеточных организмов, имеющих клеточные стенки, они помогают склеиванию клеток, придавая им характерную форму.

У растений клеточная стенка отвечает за набухание растения. Клеточная стенка защищает растительную клетку от разрыва, когда в клетку попадает слишком много воды. Вместо того, чтобы лопнуть, клетка способна противостоять осмотическому давлению, оказываемому молекулами воды. Следовательно, клетка остается набухшей. Некоторые растительные клетки имеют клеточную стенку, состоящую из одного слоя. Другие растительные клетки имеют две: первичную и вторичную клеточные стенки. Второй клеточный слой содержит большое количество лигнина и, следовательно, помогает сделать клетку водонепроницаемой.

Рисунок 1: Статусы растительных клеток, основанные на чистом движении воды через клетку при помещении в разные растворы.

Основной функцией клеточной стенки является обеспечение жесткости и структурной поддержки . У растений придает набухание. Он удерживает растительную клетку от разрыва (осмотический лизис) при помещении в гипотонический раствор. Чрезмерный осмос предотвращается, когда осмотическое давление воздействует на клеточную стенку, помогая стабилизировать растительную клетку. Однако, если растительную клетку поместить в гипертоническую среду, клеточная стенка не может предотвратить потерю клеткой воды. Это приводит к сморщиванию клеток (или их вялости). Чтобы узнать о задействованном механизме, прочтите ТУРГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ .

Структура клеточной стенки

Из чего состоит клеточная стенка? Строение клеточных стенок неодинаково у всех видов; это зависит от стадии развития и типа клеток. Первичная клеточная стенка растения состоит из пектина, целлюлозы и гемицеллюлозы, а также других закрепленных или встроенных полимеров, таких как суберин, лигнин или кутин. Клеточные стенки водорослей состоят из полисахаридов и гликопротеинов, таких как агар и каррагинан; эти молекулы отсутствуют в наземных растениях. Стенки бактериальных клеток состоят из пептидогликанов, тогда как клеточные стенки архей состоят из псевдопептидогликана, S-слоя или полисахаридов. Клеточные стенки грибов состоят из полимера хитина, N-ацетилглюкозамин .

 

Клеточные стенки растений

Имеют ли растительные клетки клеточные стенки? Да, растительные клетки имеют клеточную стенку, которая представляет собой структуру, покрывающую каждую растительную клетку. Клеточная мембрана сама по себе не может обеспечить структурную целостность растительных клеток. Следовательно, структура растительной клетки прочнее с клеточной стенкой. Однако именно по этой причине растительные клетки более жесткие и менее гибкие, чем клетки животных.

Части растительных клеток заключены в жесткую, растяжимую и тонкую первичную клеточную стенку во время их роста, состоящую из пектина , целлюлозы, и гемицеллюлозы . Однако основным компонентом клеточной стенки растений является целлюлоза. Что такое целлюлоза? Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из линейной цепи β-(1→4) связанных звеньев D-глюкозы: (C 6 H 10 O 5 ) n .

Клеточная стенка может откладывать под собой еще один слой клеточной стенки. Когда это происходит, старая клеточная стенка называется 9.0053 первичная клеточная стенка , а вновь отложенная клеточная стенка обозначается как вторичная клеточная стенка . Вторичная клеточная стенка представляет собой толстую и прочную клеточную стенку, расположенную между первичной клеточной стенкой и клеточной мембраной. Он богат лигнином. Что такое лигнин? Лигнин является наиболее распространенным веществом во вторичной клеточной стенке и состоит из фенольных соединений, образующих сложную сеть. Это делает клеточную стенку непроницаемой для воды.

Средняя пластинка находится между двумя первичными клеточными стенками . Это богатый пектином межклеточный материал, который склеивает соседние клетки. См. Рисунок 2.

Рисунок 2: клеточная стенка растения может состоять из одного или двух слоев. Первичная клеточная стенка отвечает за секрецию второго слоя, называемого вторичной клеточной стенкой, над плазматической мембраной.

Какова функция клеточной стенки растительной клетки? Функции клеточной стенки растений следующие:

    • Поддерживает структуру клеток и обеспечивает определенную форму
    • , охватывает клетку
    • , помогает транспортировать материал через растительную клетку, а окружающую среду и транспортировку жидкостей в каналах
  • Адресс. Из чего состоят стенки растительных клеток в различных типах растительных клеток? У высших растений полисахарид целлюлозы образует эластичные волокна. Они тесно связаны друг с другом гликановой поперечной связью. В первичных клеточных стенках целлюлоза представляет собой сеть, встроенную в пектин. Вторичные клеточные стенки содержат лигнин, который отвердевает и укрепляет клеточную стенку. Молекулы клеточной стенки связаны вместе, образуя сложную структуру.

    Рисунок 3: Структура клеточной стенки растений. Источник: изменено Марией Викторией Гонзагой из BiologyOnline.com, из работ Molecular Expressions Cell Biology: Plant Cell Structure — Cell Wall и через BioRender.

    От чего защищает растение клеточная стенка? Стенка растительной клетки защищает ее от внешней среды и от разрыва . Дисбаланс концентрации растворенных веществ внутри и снаружи клетки создает давление, которое растягивает клеточную стенку наружу. Как выглядит растительная клетка из-за этого давления? Растительная клетка кажется набухшей (набухшей).

    Клеточная стенка растений: Для растительных клеток клеточная стенка может состоять из двух слоев: (1) первичная клеточная стенка и (2) вторичная клеточная стенка . Первичная клеточная стенка обычно представляет собой тонкий, гибкий и растяжимый слой, состоящий из целлюлозы, пектина и гемицеллюлозы. Вторичная клеточная стенка представляет собой толстый слой, богатый лигнином, который укрепляет и делает стенку водонепроницаемой и формируется внутри первичной клеточной стенки, площадь поверхности которой перестала увеличиваться, когда клетка полностью выросла. Между основными стенами находится средняя пластинка , которая представляет собой межклеточный материал, богатый пектином, который склеивает соседние клетки вместе. Клеточная стенка очень важна для растений, поскольку она помогает противостоять осмотическому давлению.

    Клеточные стенки грибов

    Имеют ли грибы клеточные стенки? Грибы — это эукариоты, клетки которых содержат клеточные стенки. Клеточная стенка грибов защищает его от хищников. Грибковая клеточная стенка и клеточная мембрана соединены вместе. Они регулируют все отношения между внешней средой и клеткой. Многие сигнальные и синтетические пути способствуют образованию клеточных стенок.

    Клеточная стенка гриба защищает внутренние клеточные структуры от давления и стресса. Он защищает клетку от разрыва, контролирует проницаемость клетки, поглощение молекул из внешней среды, определяет архитектуру клетки и обеспечивает жесткость. Помимо защитной функции, белки клеточной стенки могут опосредовать взаимодействие с внешней средой, так как обычно содержат рецепторы и адгезивные белки. Более того, клеточные стенки содержат антигенные белки, которые запускают иммунную систему хозяина во время инфекции для подавления роста и размножения патогенных грибков. Структура клеточной стенки состоит из различных слоев, где все компоненты, отложившиеся на самом внутреннем слое, контактируют с плазматической мембраной.

    Клеточная стенка грибов в основном состоит из хитина, глюканов и гликопротеинов. Эти структуры отсутствуют в клетках человека и животных. Следовательно, противогрибковые препараты обычно нацелены на эти структуры, чтобы обеспечить селективность в отношении грибковых клеток, не затрагивая клетку-хозяина. Белки и полисахариды в клеточной стенке обычно связаны друг с другом, образуя гликопротеины.

    Клеточная стенка грибов в основном состоит из полисахарида Glucans, который составляет примерно половину сухой массы компонентов клеточной стенки. Полимеры глюкана в основном состоят из 1-3 связанных звеньев глюкозы. Хитин является одним из сухих компонентов клеточной стенки грибов, он составляет около 2% сухих компонентов клеточной стенки дрожжей, в то время как у грибов он составляет около 10-20%. Грибы могут синтезировать хитин под действием фермента хитинсинтазы с использованием N-ацетилглюкозамина, затем он накапливается рядом с цитоплазматической мембраной во внеклеточном пространстве. Белки составляют около 30-50% сухой массы клеточной стенки дрожжей, в то время как они составляют около 20-30% клеточной стенки мицелиальных грибов. Белки клеточной стенки связаны с углеводами N- или O-связью, образуя гликопротеины.

    Клеточные стенки грибов содержат меланин с высокой молекулярной массой и отрицательно заряженным пигментом. Меланин нерастворим в воде и защищает грибковую клетку от стрессоров, таких как ультрафиолетовый свет, высокая температура и токсины, чтобы она могла выжить внутри клетки-хозяина. Производство меланина является одним из факторов вирулентности грибов; это важно для распространения и инвазии клетки-хозяина. Более того, меланин может влиять на иммунный ответ хозяина и ингибировать фагоцитоз.

    Рисунок 6: Схематическая диаграмма клеточной стенки грибов. Кредит: Майя и Рике — диаграмма, CC BY 3.0.

    Клеточные стенки водорослей

    Клеточные стенки водорослей структурно родственны клеточным стенкам растений. Они состоят из полисахаридов, таких как гликопротеины или целлюлоза. Некоторые красные и зеленые водоросли содержат микрофибриллы маннана, а клеточная стенка бурых водорослей содержит альгиновую кислоту. В клеточной стенке водорослей могут накапливаться различные вещества в виде ионов кальция и спорополленина. Диатомеи представляют собой группу водорослей, которые используют кремниевые кислоты для синтеза своих клеточных стенок. Синтез кремнезема экономит энергию клетки, так как требует меньше энергии во время синтеза.

    Рисунок 5: Схематическая диаграмма клеточной стенки водорослей. Предоставлено: Скуэлья, Ф. (2019). Использование гидролитических ферментов для обработки биомассы водорослей. Текущая биотехнология, 5 (4), 296–304. Источник.

     

    Рисунок 6: Схематическая диаграмма клеточной стенки бурых водорослей. Клеточная стенка бурых водорослей состоит в основном из структурно сложных полисахаридов. Авторы и права: Deniaud-Bouët, E., et al. (2017). Обзор клеточных стенок бурых водорослей и сульфатированных полисахаридов, содержащих фукозу: контекст клеточной стенки, биомедицинские свойства и ключевые исследовательские задачи. Углеводные полимеры, 175, 395–408. DOI.

    Формы

    Формы, напр. слизевики и водяные плесени — грибовидные протисты. Эти организмы сравнивают с грибами, потому что у них обоих отсутствуют хлоропласты, они гетеротрофны (сапрофиты) и имеют клеточные стенки. Разница между ними заключается в том, что у плесени клеточная стенка в основном состоит из целлюлозы и не содержит хитина. Клеточные стенки грибов, напротив, содержат хитин.

    Рисунок 7: желтый слизевик на земле.

    Клеточные стенки протистов и грибов: Клеточная стенка водорослей состоит из гликопротеинов и полисахаридов. Другие водоросли могут иметь кремниевую кислоту в своих клеточных стенках. Формы ( грибоподобные протисты ) также имеют клеточные стенки, и их клеточная стенка похожа на клеточную стенку растений тем, что состоит в основном из целлюлозы . Целлюлозная клеточная стенка, по сути, является одной из характеристик, отличающих плесневые грибы от грибов. В клеточной стенке грибов помимо других веществ, таких как полисахариды, есть хитин.

    Клеточные стенки бактерий и архей

    Большинство прокариот окружены клеточными стенками, которые защищают хрупкую цитоплазматическую мембрану и другие клеточные компоненты. Имеют ли бактерии клеточные стенки? Бактерии и археи — одноклеточные прокариоты. Клеточная стенка прокариот представляет собой полужесткую сложную структуру.

    Прокариотическая клеточная стенка способствует патогенности некоторых видов и является местом действия нескольких противомикробных препаратов. Более того, клеточные стенки бактерий используются для дифференциации двух основных типов бактерий: грамположительных и грамотрицательных бактерий.

    Стенка бактериальной клетки состоит из жесткой сети пептидогликанов, которые могут быть найдены либо в сочетании с другими молекулами, либо отдельно, сеть пептидогликана состоит из повторяющихся звеньев дисахаридов, образующих решетку и связанных между собой полипептидами. Дисахаридные звенья состоят из моносахаридов, называемых N-ацетилмурамовой кислотой (NAM) и N-ацетилглюкозамином (NAG). Эти моносахариды структурно родственны глюкозе. Клеточная стенка пептидогликана состоит из рядов чередующихся единиц NAM и NAG, образующих основу из углеводов, связанных вместе полипептидами. Антимикробный препарат пенициллин повреждает клеточную стенку бактерий, нарушая связь между рядами пептидогликана, что приводит к лизису и разрыву клетки из-за потери ее целостности.

    Биология определения грамположительной клеточной стенки представляет собой жесткий, толстый слой пептидогликана, образованный из нескольких рядов. Плазменное пространство находится между плазматической мембраной и клеточными стенками грамположительных бактерий. Это пространство содержит липотейхоевую кислоту, образующую зернистый слой. Кроме того, в клеточных стенках грамположительных бактерий обнаружены другие вещества, такие как фосфат и тейхоевая кислота, которые состоят в основном из спиртов, таких как рибит или глицерин. Тейхоевая кислота отвечает за регуляцию движения катионов через клеточную стенку благодаря своему отрицательному заряду. Кроме того, тейхоевая кислота предотвращает повреждение и лизис клеточных стенок, таким образом, она играет роль в клеточном росте. Кроме того, он придает клетке антигенный характер, поэтому ее можно легко обнаружить и протестировать.

    Фигура 8: состав клеточной стенки грамположительных бактерий. Предоставлено: Twooars, CC BY 3.0.

    Стенки клеток грамотрицательных бактерий состоят всего из нескольких слоев пептидогликана и внешней мембраны. Периплазматическое пространство наружной мембраны состоит из гелеобразного вещества, содержащего высокую концентрацию транспортных белков и ферментов деградации. Поскольку клеточные стенки грамотрицательных бактерий содержат всего несколько рядов пептидогликана и не содержат тейхоевой кислоты, следовательно, они более подвержены повреждению и разрушению внешними факторами.

    Наружная мембрана состоит из липопротеинов, липополисахаридов и фосфатов. Наружная мембрана способствует патогенности грамотрицательных бактерий, так как избегает действия комплемента и фагоцитоза благодаря своему отрицательному заряду. Кроме того, он устойчив к солям желчных кислот, пищеварительным ферментам, тяжелым металлам, детергентам и некоторым антибиотикам. Однако внешняя мембрана содержит порины, которые представляют собой каналы, образованные из-за присутствия белков, которые обеспечивают некоторую проницаемость для проникновения метаболических молекул, таких как углеводы, аминокислоты и витамин B12.

    Липополисахарид внешней оболочки содержит молекулу липида, известную как липид А. Липид А высвобождается из бактериальной клетки после смерти, он действует как эндотоксин, который вызывает симптомы бактериальной инфекции, такие как лихорадка, свертывание крови, кровеносные сосуды дилатация и шок. По сравнению с тейхоевой кислотой грамположительных бактериальных клеток молекула полисахарида O присоединена к липиду А, он обеспечивает специфическую антигенность, поэтому его используют для различения различных штаммов грамотрицательных бактерий.

    Клеточные стенки архей представляют собой атипичные клеточные стенки, состоящие из белков и полисахаридов, но не из пептидогликана. Однако их клеточная стенка содержит молекулу, подобную пептидогликану, называемую псевдопептидогликаном или слоем псевдомуреина S. В нем отсутствует NAM и вместо него содержится N-ацетилталозаминуроновая кислота. При микроскопическом исследовании археи обычно кажутся похожими на грамотрицательные бактерии из-за отсутствия у них пептидогликана в структуре их клеточной стенки.