Клеточная стенка в растительных клетках

Если большинство животных клеток с поверхности покрыто только гликокаликсом и клетки имеют мягкую и гибкую поверхность, то большинство растительных клеток на поверхности мембраны имеет дополнительный жесткий слой, выполняющий функцию каркаса – клеточную стенку.

По своему происхождению клеточная стенка – производная клетки, так как ее вещества выделяются клеткой в результате секреции.

Рассмотрим процесс образования новой клеточной стенки сразу после деления клетки.

Известно, что процесс цитотомии в растительных клетках осуществляется иначе, чем в животных клетках. В животных клетках при наличии эластичной мембраны, разделение цитоплазмы на заключительном этапе клеточного деления происходит путем образования перетяжки.

В растительных клетках на заключительном этапе цитотомии разделение цитоплазмы происходит путем образования перегородки между дочерними клетками. Сначала перегородка строится из уплощенных мембранных пузырьков, которые сливаются друг с другом. Так образуются две соседние мембраны. Затем начинается строительство клеточной стенки. Ее вещество выделяется в щель между соседними мембранами в результате процесса секреции. Вещества клеточной стенки выделяются в эту щель в виде мембранных пузырьков от комплекса Гольджи и наслаиваются на поверхность клеточной мембраны. Это первичная клеточная стенка. Так как вещества клеточной стенки выделяются со стороны клеточной мембраны, то постепенно первичная клеточная стенка оказывается на поверхности, а под ней лежит вторичная клеточная стенка.

Теперь рассмотрим строение клеточной стенки. Клеточная стенка устроена по принципу армированного бетона. Ее основу составляют пектины – имеющие характер аморфного вещества, а функцию арматуры выполняют волокна другого полисахарида – целлюлозы. В течение жизни растительной клетки она увеличивается в размерах и соответственно растет и ее клеточная стенка. Этот процесс возможен только при сочетании явлений разрушения и строительства. То есть в процессе роста растительной клетки, ее клеточная стенка постоянно изменяется: разрушается и строится заново.

Для чего растительным клеткам нужна клеточная стенка?

Она нужна для сохранения постоянного объема и формы клетки, то есть она выполняет чисто механическую функцию. В процессе жизнедеятельности растительной клетки при чередовании периодов освещения и затемнения, в них то происходит, то останавливается процесс фотосинтеза. В ходе фотосинтеза происходит образование концентрированного раствора моносахарида – глюкозы. Это приводит к сильному повышению осмотического давления внутри клетки. А так как клеточная мембрана легко проницаема для воды, то вода стремится разбавить концентрированный раствор внутри клетки. Если бы не было на поверхности растительной клетки клеточной стенки, то она бы просто лопнула. Поэтому в растительных клетках растворимые в воде моносахариды вскоре переводятся в нерастворимые в воде полисахариды, например крахмал, который откладывается в виде зерен в лейкопластах.