Меню

Из чего состоит клеточная стенка грибов состоит из

В отличие от животных и многих простейших, у растений, бактерий и грибов, почти все клетки имеют стенку, лежащую кнаружи от цитоплазматической мембраны и обладающую повышенной прочностью. Основная функция данной структуры — опора и защита.

Клеточные стенки (или клеточные оболочки) строятся из веществ, синтезируемых самими клетками. Их химический состав различен у растений, грибов и прокариот. Кроме того, даже у одного растения у различных клеток состав стенок несколько различен.

Клеточная стенка растений состоит в основном из целлюлозы. Целлюлоза — это полисахарид, мономером которого является глюкоза.

Основу бактериальных клеточных стенок составляет вещество муреин (относится к пептидогликанам). У грамположительных бактерий в состав оболочки входят различные кислоты, а сама оболочка плотно прилегает к цитоплазматической мембране. У грамотрицательных бактерий оболочка более тонкая и не прилегает к мембране. Между мембраной и оболочкой образуется периплазматическое пространство. Снаружи клеточная оболочка грамотрицательных прокариот окружена внешней мембраной, составленной из липополисахарида.

У грибов основным веществом клеточных стенок является хитин, а не целлюлоза.

У растений стенка дочерних клеток образуется уже во время деления родительской. Впоследствии она называется первичной. У многих клеток позже образуется вторичная оболочка.

Первичная клеточная оболочка состоит из микрофибрилл целлюлозы, погруженных в матрикс из других полисахаридов. Отличительной особенностью волокон целлюлозы является их прочность. Молекула целлюлозы представляет собой длинную полисахаридную цепь. Отдельные молекулы соединяются друг с другом водородными связями в пучок, который называется микрофибриллой. Такие фибриллы образуют каркас клеточной стенки.

Матрикс клеточной стенки составляют полисахариды пектины и гемицеллюлозы , а также ряд других веществ (например, белков). Пектиновые вещества представляют собой группу кислых полисахаридов, их молекулы могут быть не только линейными, но и разветвленными. Гемицеллюлозы также смешанная группа полисахаридов. Длина их линейных молекул короче, чем у целлюлозы.

Оболочки соседних клеток растений соединены между собой срединной пластинкой, состоящих из пектатов магния и кальция, для которых характерна клейкость.

В состав стенок растений входит вода (составляет более половины массы), обуславливая ряд физических и химических свойств полисахаридов.

Жесткий каркас растения во многих местах пронизан каналами (плазмодесмами), по которым цитоплазма одной клетки соединяется с цитоплазмой соседних.

Клетки мезофилла листа (а также некоторые другие) на протяжении всей своей жизни имеют только первичную стенку. У большинства же клеток на первичную оболочку с внутренней стороны отлагается вторичная стенка, составленная из дополнительных слоев целлюлозы. Обычно в это время клетка уже дифференцирована и не растет (исключение составляют, например, клетки колленхимы).

В каждом отдельном слое вторичного утолщения микрофибриллы целлюлозы располагаются под одним углом (параллельно друг другу). Однако разные слои имеют разный угол, что обеспечивает большую прочность.

Часть клеток растений одревесневают (трахеальные элементы ксилемы, склеренхима и др.). В основе этого процесса лежит интенсивная лигнификация стенок (в небольших количествах лигнин есть во всех оболочках). Лигнин не является полисахаридом, а представляет собой сложное полимерное вещество. Отложения лигнина могут иметь различную форму (сплошную, кольцевую, спиральную, сетчатую). Он скрепляет целлюлозу, не дает ей смещаться. Лигнин не только обеспечивает прочность, но и дает дополнительную защиту от неблагоприятных физических и химических факторов.

Оболочки разных клеток совместно обеспечивают всему растению и его отдельным частям механическую прочность и опору. Это функция клеточной стенки аналогична одной из функций скелета животных. Однако она не единственная.

Жесткость стенок препятствует растяжению клеток и их разрыву. В результате по физическим законам в клетки может путем осмоса поступать вода. Для травянистых растений тургоцентричность клеток является единственной их опорой.

Микрофибриллы целлюлозы ограничивают рост клеток и определяют их форму. Если микрофибриллы окольцовывают клетку, то она будет расти в длину (поперек направления волокон).

Связанные клеточные стенки образуют апопласт, по которому передвигается вода и минеральные вещества. Плазмодесмы связывают содержимое разных клеток в единую систему — симпласт.

Стенки сосудов ксилемы, трахеид, ситовидных трубок выполняют транспортную функцию.

Наружные клеточные стенки эпидермальных клеток покрыты воском (кутикулой). С одной стороны, он препятствует испарению воды, с другой – проникновению вредных микроорганизмов.

У некоторых растений в определенных клетках оболочки видоизменяются и служат местом запаса питательных веществ.

источник

Грибы – обширная группа организмов, насчитывающая около 100 тыс. видов. Они занимают особое положение в системе органического мира, представляя, по-видимому, особое царство, наряду с царствами животных и растений. Они лишены хлорофилла и поэтому требуют для питания готовое органическое вещество (их называют гетеротрофными). По наличию в обмене мочевины, хитина в оболочке клеток, запасного продукта – гликогена, а не крахмала – они приближаются к животным. С другой стороны, по способу питания путем всасывания (адсорбтивное питание), а не заглатывания пищи, по неограниченному росту они напоминают растения.

Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Однако у них есть и общие черты. Основой вегетативного тела грибов является мицелий, или грибница, представляющая собой систему тонких ветвящихся нитей, или гиф, находящихся на поверхности субстрата, где живет гриб, или внутри его. Обычно грибница бывает весьма обильна, с большой общей поверхностью. Через нее осмотическим путем происходит всасывание пищи. У грибов, условно называемых низшими, грибница не имеет перегородок (неклеточная); у некоторых тело представляет голый протопласт; у остальных грибница разделена на клетки.

Грибы отличаются от всех эукариотов наиболее простым строением клетки. Обычно она состоит из оболочки, протопласта, вакуолей. В состав протопласта входит цитоплазма и ядро. Цитоплазма содержит органоиды, находящиеся в гиалоплазме.

У большинства грибов клетка по своему строению и выполняемым ею функциям в целом аналогична клетке растений. Она состоит из твердой оболочки и внутреннего содержимого, представляющего собой цитоплазматическую систему, окруженную цитоплазматической мембраной и содержащую митохондрии, рибосомы, ядро (или ядра), вакуоли и различные включения.

Однако грибная клетка имеет ряд специфических особенностей, отличающих ее от растительной клетки и послуживших в числе других аргументов основанием для выделения грибов в самостоятельное царство живой природы.

Ее свойства зависят от многих функций грибов, особенно тех, которые связаны с контактом грибной клетки с внешней средой. Состав клеточной оболочки изменяется при переходе из одной фазы роста в другую или зависит от типов роста – дрожжеподобный, гифальный и т. д.

Грибы отличаются разнообразным составом клеточной оболочки. Она может быть целлюлозно-хитиновой, хитиново-глюкановой. В ней имеются гетерополимеры, содержащие маннозу, глюкозу, галактозу. Один из основных компонентов клеточной оболочки – хитин (азотсодержащее, нерастворимое в крепких растворах щелочей вещество). Он составляет у некоторых грибов до 60% сухого веса оболочки. У грибов из отдела Zygomycota (мукоральные грибы) в клеточной оболочке обнаружен хитозан. Клеточная оболочка придает форму вегетативным клеткам гиф и органам размножения, ее поверхность является местом локализации некоторых ферментов. Она часто многослойна, устойчива к разрушению. По мере старения оболочка может кутинизироваться, инкрустироваться оксалатом кальция. Наружные слои оболочки могут ослизняться.

Это сферическое образование клетки, которому свойственны метаболические процессы и способность к регенерации. От клеточной оболочки протопласт отделен плазмалеммой – мембраной, содержащей липиды и белки. Главная ее функция – регуляция поступления растворов из окружающей среды в клетку и наоборот. Поступление веществ может быть пассивным и активным, протекающим с затратами энергии в виде АТФ. В протопласте различают ядро и цитоплазму.

В состав цитоплазмы входят разнообразные органоиды (митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и др.), связанные гиалоплазмой. В ней формируются надмолекулярные агрегаты – микрофиламенты и микротрубочки, обусловливающие цитоскелет клетки. У грибов большее значение имеют микрофиламенты, у растений – микротрубочки. Рибосомы находятся в основном в цитоплазме. Эндоплазматический ретикулюм выражен слабо. Митохондрии похожи на митохондрии растений, но кристы сплющенные или тарелкообразные. Диктиосомы (тельца Гольджи), имеющие большое значение у растений в формировании клеточной стенки, практически не встречаются. Вместо диктиосом обнаруживаются скопления эндоплазматического ретикулюма с небольшим количеством ламелл. Одной из особенностей протопласта клетки грибов является наличие около цитоплазматической мембраны губковидных электронно-прозрачных телец – ломасом, функции которых окончательно не выяснены.

У большинства грибов оно обычно небольших размеров, окружено двойной мембраной, круглое, удлиненное, расположено либо в центре, либо у клеточной оболочки или перегородки. Клетки гиф содержат одно или несколько ядер. В ядре обычно находится одно ядрышко, но иногда оно отсутствует. Основная функция ядра – репликация ДНК и перенос генетической информации в цитоплазму через РНК. К особенностям ядерного аппарата грибов относится наличие дикарионов (n + n), спаренных ядер в клетке после слияния цитоплазмы. Другая особенность ядер – способность передвигаться из одной клетки в другую.

Следует отметить некоторые особенности митоза. У большинства грибов митоз «закрытый» (без разрушения ядерной оболочки), отсутствуют центриоли. Образование перегородки между разделившимися клетками не всегда происходит сразу после деления ядра, в результате чего могут образоваться многоядерные клетки.

Своеобразная особенность грибов – отсутствие в цитоплазме их клеток растительного крахмала. В то же время важнейшая роль, принадлежит гликогену, который является основным запасным веществом грибной клетки и равномерно распределяется по всей цитоплазме в виде мелких гранул.

Вакуоли – неотъемлемая часть клетки. Они отделены от протопласта мембраной. В юных клетках вакуоли небольших размеров, в старых сливаются с формированием одной крупной вакуоли. В данной органелле хранятся запасные питательные вещества. Также эти вещества могут свободно размещаться в цитоплазме. Так, гликоген может находиться в виде гранул, масло в виде капель.

Имеются у представителей отдела хитридиомикота. Они способствуют передвижению зооспор и гамет. По строению отличаются от жгутиков бактерий, но похожи на жгутики простейших, гамет растений и многих животных. В центре находятся две одиночные, а по периферии – девять двойных фибрилл.

В клетках гриба есть свои кладовые, где хранятся запасы питательных веществ; гликоген в виде гранул содержится в цитоплазме, там же можно обнаружить капли масла и волютин (питательное вещество, состоящее из полифосфатов, а также соединений, близких к нуклеиновым кислотам), который играет важную роль в процессах обмена. Из других включений в клетках многих грибов содержатся жировые вещества; особенно богаты ими споры, плодовые тела, склероции, старые части мицелия. Жиры находятся в цитоплазме в мелко распылённом состоянии или образуют более крупные капли (липосомы). В состав клеток мицелия, репродуктивных органов, покоящихся структур грибов могут входить и многие другие вещества: пигменты, органические кислоты и их соли, витамины, ароматические эфирные масла, токсины, смолы и др. Некоторые из них играют роль запасных питательных веществ клетки, участвуют в физиологических процессах, выполняют защитную функцию, а другие являются вредными.

Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.

Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген. Еще одна сходная черта – способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.

Из приведенного здесь обзора основных типичных компонентов грибной клетки можно видеть, что грибы представляют собою весьма своеобразную группу организмов, они исключительно гетеротрофны, что ставит их по сравнению с классическими представителями растительного мира в совершенно особое положение и сближает их по широкому ряду признаков направления и продуктов их метаболизма с животными. Помимо других соединений особое место у грибов занимают стиролы, синтез которых на первом этапе протекает сходно с животными, т. е. по пути образования холестерина. Однако в дальнейшем у грибов он сводится в основном к синтезу эргостерина.

Шесть пунктов, подтверждающих особое положение грибов:

  • для грибов характерно более сильное, чем у животных и растений, развитие агранулярного эндоплазматического ретикулума;
  • у них отсутствует характерная для растений и животных связь цитокинеза (т. е. деления клеток) с делением ядра;
  • типичный аппарат Гольджи, характерный для других эукариот, у них отсутствует или представлен в основном отдельными цистернами;
  • для высших сумчатых грибов характерен закрытый тип митоза с сохранением ядрышка его до конца;
  • для грибов характерен апикальный рост клеток, тогда как клетки животных растут изодиаметрично, а у многоклеточных растений путем их растяжения;
  • вместо характерных для животных и отсутствующих у растений центриолей у грибов в процессе кариокинеза присутствуют более упрощенно, чем у животных, организованные специальные полимерные тельца; близок к животным также наблюдаемый у грибов процесс цитокинеза путем бороздования, в котором известное для водорослей участие микротрубочек отсутствует.

Положение грибов в системе органического мира оказывается чрезвычайно обособленным, в том числе и с точки зрения биохимии, что оправдывает выделение их в особое, четвертое царство природы.

источник

Фармацевтика, медицина, биология

Клеточная стенка — достаточно твердый слой, окружающий клетку. Она располагается за пределами цитоплазматической мембраны (также известной в некоторых случаях, как клеточная мембрана) и обеспечивает дополнительную поддержку и защиту. Клеточные стенки найдены у бактерий, архей, грибов и растений

Читайте также:  Как закрывать на зиму персики

Если разрушить клеточную стенку с помощью некоторых ферментов, то останется, то есть клетка окружена клеточной мембраной, называется протопластом. В отличие от мембран, клеточная стенка не в состоянии контролировать транспорт молекул в клетку из внешней среды.

Растительные клеточные стенки выполняют целый ряд функций: они обеспечивают жесткость клетки для структурной и механической поддержки, придают форму клетке, направление ее роста и в конечном счете морфологию всему растению. Клеточная стенка также противодействует тургора, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения. Клеточные стенки защищают против патогенов, проникающих из окружающей среды, и запасают углеводы для растения. Растительные клеточные стенки строятся прежде всего с углеводного полимера целлюлозы.

В течение цитокинеза сначала с клеточной пластинки формируется промежуточная ламела, и первичная клеточная стенка расширяется внутри промежуточной ламели. Фактическая структура клеточной стенки не всегда четко определена, существуют несколько моделей ее структуры: модель перекрестных ковелентних связей, модель привязи, модель диффузного слоя и модель стратифицированного слоя. Однако, первичная клеточная стенка может быть определена как сеть волокон целлюлозы направленных в случайных направлениях. Волокна воздержатся вместе водородными связями, обеспечивает достаточно высокую прочность. Клетки держатся вместе и разделяют желатиновую мембрану, называет его промежуточная ламела, которая содержит пектаты (соли пектиновой кислоты) магния и кальция. Клетки взаимодействуют через плазмодесмы, то есть цитоплазмени канальцы, соединяющие цитоплазмы клеток через клеточные стенки.

В некоторых типах клеток некоторых растений, после того как достигается максимальный размер или определенная точка развития, между растительным клеткой и первичной стенкой формируется вторичная стенка. В отличие от первичной стенки, волокна выравниваются в основном в одном направлении, и с каждым дополнительным слоем их ориентация слегка меняется. Клетки с вторичными клеточными стенками очень жесткие. Межклеточное взаимодействие все еще возможна через отверстия во вторичной клеточной стенке, позволяющие плазмодкрми проникать через обе клеточные стенки.

Основные углеводы, составляющих первичную клеточную стенку, это целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин. Целлюлозные микроволокна связываются через хемицелюлозни мостики, формируя целлюлозно-хемицелюлозну сеть, которая окружена матрицей пектина. Самый общий тип хемицелюлозы в первичной клеточной стенке — ксилоглюкан.

Растительные клеточные стенки также содержат ряд белков, распространенные включают богатые гидропролин гликопротеины (HRGP), также известные как екстенсины, арабиногалактан протеины (AGP), богатые глицин протеины (GRP) и богатые пролин протеины (PRP). За исключением богатых глицин протеинов, все эти белки гликозилированные и содержат гидроксипролин (Hyp). Каждый класс гликопротеинов определяется характерной, часто повторяющейся последовательности аминокислот. Причудливые протеины содержат два или более областей, каждая из последовательностью от другого класса гликопротеинов. Большинство белков клеточной стенки перекрестных связаны с углеводами клеточной стенки и, возможно, имеют структурные функции.

Вторичные клеточные стенки могут содержать лигнин и суберин, делая стенки твердыми. Относительный состав углеводов, дополнительных компонентов и белков зависит от вида растения, типа и возраста клеток.

Подобно высших растений, большинство водорослей, независимо от происхождения, имеют клеточные стенки. Клеточные стенки водорослей содержат целлюлозу и многие другие гликопротеинов. Дополнительные полисахариды в клеточных стенках водорослей раньше часто использовали как один из признаков для установления их таксономии, но некоторые несвязанные группы имеют те же полисахариды.

  • Манозилови микроволокна зучтричаються в клеточных стенках многих зеленых водорослей (примитивних растений), в том числе родов Codium,Dasycladus и Acetabularia, и некоторых красных водорослей например, родов Porphyra и Bangia.
  • Ксилан
  • Альгиновая кислота — обычный полисахарид в клеточных стенках бурых водорослей
  • Сульфоновани ролисахариды встречаются клеточных стенках большинства водорослей, например, в красных водорослях находим агарозу, каррагинан, порфиран, фурселеран и фуноран.

Другие вещества, которые могут быть найдены в водорослевых клеточных стенках, включают спорополенин и кальций.

Группа диатомовых водорослей (диатомей) синтезируют клеточные стенки (также известно как фрустулы или клапаны) с Кремнев кислоты (особенно ортокремневои кислоты, H 4 SiO 4). Кислота полимеризуется внутриклеточно, затем стенка вытесняется наружу для защиты клетки. Такие стенки требуют меньше энергии на свой синтез, позволяя сохранить много энергии, что, возможно, частично отвечает за быстрый рост этих организмов.

Не все виды грибов имеют клеточные стенки, но если стенка присутствует, она состоит из глюкозамина и хитина, того же углерода, что придает прочность экзоскелета насекомых. Они служат подобной цели, что и клеточные стенки растений, предоставляя грибным клеткам твердость и поддерживать свою форму и предотвращения осмотическому лизису. Они также ограничивают вход молекул, потенциально ядовитых для гриба, например некоторым фунгициды растительного и искусственного происхождения. Состав, свойства и форма грибной клеточной стенки меняются на протяжении жизненного цикла и зависят от условий произрастания.

Оомицеты, патогены растений похожи на грибы, также имеют целлюлозные клеточные стенки. До недавнего времени за этот признак их относили к грибам, структурные и молекулярные свидетельства заставили отнести их к гетероконтив, как и бурые водоросли.

Как в других организмах, бактериальные клеточные стенки обеспечивают структурную целостность клеткам. У прокариот, первичная функция клеточной стенки — защитить ячейку от внутреннего тургора, вызванным высокой концентрацией белков и инших молекулы внутри клетки по сравнению с окружающей средой. Бактериальная клеточная стенка отличается от других тем, что ее основным компонентом является пептидогликан, слой которого размещается немедленно вне цитоплазматической мембраны. Пептидогликан отвечает за твердость стенки и придания формы клетке. Он относительно пористый и не мешает потока растворимых молекул сквозь него. Существует два основных типа бактериальных клеточных стенок, по этому признаку бактерии делятся на грам-отрицательные и грам-положительные.

Грам-положительные бактерии характеризуется присутствием очень толстого слоя пептидогликана, который отвечает за содержание красителя кристал-виолет течение процедуры окрашивания по Граму. Такая стенка находится исключительно в организмах, принадлежащих к типам Actinobacteria (или грамм-положительные организмы с высоким содержанием G + C) и Firmicutes (или грамм-положительные организмы с низким содержанием G + C). Бактерии в пределах типа Deinococcus-Thermus также могут положительно краситься по Граму, но содержат некоторые структуры клеточной стенки, типичные от грамотрицательных организмов. В клеточную стенку грамположительных бактерий встроенные полимерного спирты, тейхоевая кислота, некоторые из которых связываются с липидами, формируя липотейхоеву кислоту. Ци вещества отвечают за соединение пептидогликана с цитоплазматической мембраной. Тейхоевая кислота придает клетке отрицательный электрический заряд благодаря наличию фосфодиестерних связей между мономерами тейхоевая кислоты.

В отличие от грамположительных бактерий, грамотрицательные бактерии содержат очень тонкий слой пептидогликана, отвечающий за неспособность клеточных стенок содержать краситель кристал-виолет течение процедуры окрашивания по Граму. В дополнение к слою пептидогликанов, грамотрицательные бактерии имеют вторую, так называемую внешнюю мембрану, находится кнаружи от клеточной стенки и компонует фосфолипиды и липополисахариды на своей внешней стороне. Отрицательно заряженные липополисахариды также предоставляют клетке отрицательный электрический заряд. Химическая структура липополисахаридив внешней мембраны часто уникальная для отдельных штаммов бактерий и часто отвечает за реакцию антигенов с представителями этих штаммов.

Как любой двойной слой фосфолипидов, внешняя мембрана достаточно непроницаема для всех заряженных молекул. Однако, белковые каналы (погрузится) присутствуют во внешней мембране, позволяют пассивный транспорт многих ионов, сахара и аминокислот через внешнюю мембрану. Таким образом, эти молекулы присутствуют в периплазматическое, слое между внешней и цитоплазматической мембранами. Периплазматическое содержит слой пептидогликана и много белков, шо отвечают за гидролиз и прием внеклеточных сигналов. Читается, что перивлазма гелеобразная, а не жидкая, из-за высокого содержания белка и пептидогликана. Сигналы и живильни вещества с периплазматическое попадают в цитоплазму клетки используя транспортные белки в цитоплизматичний мембране.

Хотя они и не уникальны, клеточные стенки архей несколько отличаются от бактериальных. Например, клеточные стенки большинства архей образованные внешними слоями белков или S-слоем. S-слоя распространенные в бактериях, где они служат единственным компонентом клеточной стенки в некоторых организмах (например в Planctomyces) или внешним слоем во многих организмах с пептидогликана. За исключением одной группы метаногенов, археи не имеют пептидогликаннои стенки. Даже в данном случае, пептидогликаны очень отличается от типа, найденного в бактериях.

источник

Клеточная стенка. Представляет собой многослойную оболочку из 9. 10 слоев различной электронной плотности. Система микрофибрилл, встроенных в аморфный матрикс, формирует скелет клетки. Фибриллы в зависимости от видовой принадлежности могут состоять из целлюлозы, глюкона и хитина. Другие полисахариды, белки, пигменты, липиды служат цементирующими веществами, образующими химические связи с микрофибриллярной частью клеточной стенки. Наличие таких комплексов обеспечивает избирательную проницаемость для одних веществ и блокаду других.

Опорные микрофибриллы клеточной стенки и ее матрикс отличаются по механизму образования и биосинтезу. Образование фибрилл и матрикса происходит несинхронно, в первую очередь регенерируется фибриллярный остов стенки. Биосинтез этих двух частей клеточной стенки осуществляется с участием ферментов.

Процесс образования клеточной стенки происходит двумя способами: новый материал может либо внедряться в стенку поляри- зованно, либо равномерно накладываться по всей ее поверхности. В первом случае происходит образование цилиндрических клеток, во втором — сферических.

Клеточная стенка служит защитным приспособлением и предохраняет грибную клетку от воздействия различных факторов окружающей среды, например осмотическим барьером, обусловливающим избирательную проницаемость для различных веществ. Она придает форму вегетативным клеткам гиф и органов размножения. На поверхности клеточной стенки и цитоплазматической мембраны локализованы ферменты, осуществляющие превращение не усвояемых клеткой (не растворимых в воде) полимеров.

В результате лизиса клеточная стенка грибов может разрушиться под воздействием ферментов, выделяемых другими клетками и образующихся в клетке самого гриба.

Основные компоненты клеточной стенки грибов — хитин, глюканы, белок и жиры. Азотистые и безазотистые полисахариды с жировыми веществами образуют растворимые и нерастворимые комплексы. Основу клеточной стенки составляют 4. 6 моносахаров, соотношение которых у различных грибов незначительно варьирует. В состав полисахаридных фракций входят глюкозамин, манноза, глюкоза, ксилоза и др. Следует подчеркнуть, что состав клеточной оболочки различных клеток одного и того же гриба неодинаковый.

Протопласт — содержимое клетки, заключенное в клеточную стенку: Имеет цитоплазматическую мембрану, эндоплазмати- ческий ретикулум, одно или несколько ядер с ядрышками, а также митохондрии, рибосомы с РНК, лизосомы, аппарат Гольджи, вакуоли, пластинчатый комплекс, секреторные гранулы, а также другие структуры и различные включения.

Цитоплазматическая мембрана. Тонкая трехслойная оболочка, располагается непосредственно под клеточной стенкой и отделяет ее от цитоплазмы. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной проницаемостью для веществ, входящих в клетку и выходящих из нее. Цитоплазматическая мембрана содержит до 40 % липидов и до 38 % белков. Различной формы инвагинации и ущемления цитоплазматической мембраны называются мезосомами.

Основное функциональное назначение цитоплазматической мембраны заключается в следующем: осуществление поступления в клетку различных веществ, ферментативная переработка и выделение продуктов метаболизма. Переработанные в цитоплазматической мембране вещества поступают в протопласт клетки и участвуют в обмене веществ.

Эндоплазматический ретикулум. Состоит из пузырьков, канальцев и вакуолей, служащих своеобразным депо питательных веществ.

Митохондрии. Многочисленные подвижные замкнутые образования эллипсовидной формы, с перегородками, покрытые одно- или двухслойной оболочкой. Предполагают, что митохондрии, благодаря собственной ДНК кольцевой структуры, способны к репродукции. Митохондрии окружены мембраной, на которой происходит локализация ферментов: пируватоксидазы, сукциндегидрогеназы, щелочной и кислой фосфатаз, пероксидазы и др. Митохондрии служат генераторами энергии в клетке. В зависимости от условий культивирования и физиологического состояния клетки форма митохондрий и их количество в клетке варьируют.

Рибосомы. Округлые зерна рибонуклеопротеидной природы размером до 200\ принимают участие в синтезе клеточных белков. Количество рибосом значительно отличается у различных видов грибов и зависит от внешних факторов, возраста культуры и др.

Аппарат Гольджи. Представлен группой пузырьков очень мелкого диаметра (0,000 002. О,ООО 01 мкм) или параллельно лежащими дисковидными пластинками. Этот органоид располагается в клетке на участке, свободном от рибосом.

Лизосомы. Производные аппарата Гольджи, размешаются между клеточной оболочкой и цитоплазматической мембраной. Представляют собой зернистые образования, окруженные однослойной липопротеидной мембраной. Содержат фермент, гидролизирующий белок, и выполняют функцию зашиты клеток от неблагоприятного воздействия токсичных веществ экзо- и эндогенного происхождения.

Липосомы. Капельки жировых веществ, окруженные однослойными мембранами.

Ядро. Находится в центре или на полюсах клетки. В грибных клетках могут быть одиночные и множественные ядра. Они отвечают за наследственные функции. Форма ядер округлая или удлиненная. Каждое ядро окружено двухслойной пористой нуклеомембраной с ядрышком из плотных зерен и тонких фибрилл. Ядрышки содержат в составе хромосом ДНК. Через анастомозы ядра могут мигрировать из одной клетки в другую.

Включения. В грибных клетках многочисленные включения: волютин, гликоген, липиды, пигменты, миелоидные образования, соли органических кислот, аминокислоты и др. Считается, что гликоген ответствен за эндогенное дыхание, а волютин служит запасным питательным веществом, участвующим в энергетических процессах.

Следует отметить, что в процессе жизнедеятельности в клетках грибов накапливаются различные продукты метаболизма — антибиотики, ферменты, токсины, витамины и др.

Все многочисленные морфологические элементы микроскопических грибов подразделяют на две группы: мицелий и споры. Они бывают различной формы и размеров. Морфологическое различие спор и мицелия служит важным дифференциальным признаком при определении вида гриба.

Мицелий. Представляет собой узкую круглую трубку, диаметр которой варьирует у микромицетов от одного до нескольких микрон.

Ветвящиеся трубочки — гифы, составляющие мицелий, дифференцируют на более толстые слабо разветвленные и тонкие сильно ветвящиеся. Первые формируют мицелий, главным образом разевающийся на субстрате, вторые — в толще субстрата для поглощения из него питательных веществ. Такая дифференцировка особенно характерна для мицелия некоторых паразитных грибов, но встречается нередко и среди сапрофитных форм. Например, у Rhizopus и некоторых других имеются особые столоны, неветвящиеся и обладающие энергичным ростом.

Читайте также:  Исковое заявление в верховный суд образец

При обильном ветвлении гифы мицелия, соприкасаясь друг с другом, могут образовывать слияния между клетками, — анастомозы. При наличии большого их количества мицелий приобретает характерный сетчатый вид. Развитие анастомозов наблюдается у различных грибов с многоклеточным мицелием. Благодаря им возможно перемещение клеточного ядра из одной клетки в другую и переход от гаплоидного к диплоидному мицелию. Однако в большинстве случаев они осуществляют вегетативные функции и развиваются у многих форм при недостатке питания. Длина клеток мицелия колеблется от нескольких микрон до десятков и реже сотен микрон.

Мицелий окружен двухконтурной оболочкой, которая у молодых культур более нежная. В перегородках, делящих мицелий на отдельные клетки, имеются поры, через которые в процессе роста переливается цитоплазма, а с ней и питательные вещества. В клетках много различных включений: в старых цитоплазма становится зернистой из-за множества вакуолей. Молодой мицелий состоит из удлиненных прямоугольных клеток, старый — из коротких округлых или многогранных. Мицелий, имеющий перегородки, называется септированным. Однако у некоторых низших грибов мицелий состоит из гиф, лишенных поперечных перегородок, и представляет собой как бы одну, сильно разветвленную гигантскую клетку с многочисленными ядрами и называется несептированным мицелием.

Как же происходит развитие мицелия? Из споры выпячивается ростковая трубочка, которая удлиняется и затем отчленяется перегородкой от средней части, включающей спору. Ростовые трубочки затем еще удлиняются и получают новую перегородку, разделяясь на дистальную, или верхушечную, клетку и проксимальную, или внутреннюю. В дальнейшем верхушечная клетка удлиняется и вновь делится, отделяя вторую, более молодую по сравнению с первой, внутреннюю клетку. Так повторяется и дальше. В этом процессе внутренние клетки только вытягиваются, поперечное деление их происходит редко, но зато из них развиваются боковые ветви. На дистальном конце внутренней клетки образуется боковое выпячивание, принимающее цилиндрическую форму и отделяющееся затем перегородкой от производящей ее клетки. Новая клетка вырастает затем в боковую ветвь, растушую и ветвящуюся таким же образом, как и главная. Благодаря развитию ветвей на протяжении главной гифы они тем старше и сильнее развиты, чем ближе к основанию лежит то их отхождения — акропетальное ветвление.

Развитие несептированного мицелия происходит в общем таким же образом, но без образования поперечных перегородок. Рост происходит на кончиках гиф, где накапливается обильная протоплазма, заполняющая весь просвет, а в более задних частях происходит значительное развитие центральных вакуолей. В однородной среде, например на поверхности питательной желатины, гифы мицелия (как неклеточного, так и многоклеточного) разрастаются равномерно и радиально, так что мицелий имеет форму круга, нарастающего с краев. Центральная часть в нем самая старая, даже иногда отмершая, а периферическая — наиболее молодая.

При общем однообразии развития мицелия, который можно назвать типичным, в отдельных случаях наблюдается ряд специфических черт как макроскопического вида и общего характера роста, так и микроскопического строения. Макроскопический вид мицелия определяют прежде всего воздушные гифы. В одних случаях они формируются на самой поверхности субстрата и отчасти внутри его и тогда мицелий имеет вид плоского, прижатого к субстрату кружка; в других случаях, кроме того, развиваются более или менее обильные гифы, поднимающиеся в воздух и придающие мицелию некоторое сходство, например с куском ваты, возвышающимся над субстратом. Характер роста может быть различным у одного и того же гриба в зависимости от влажности, питания и др. Однако ряд форм грибов имеет специфические особенности, например образование пышного воздушного мицелия — разрушителя древесины.

Цвет мицелия чаше всего бывает снежно-белый, но с возрастом приобретает бурую окраску разных оттенков. Это связано с отложением пигмента в клеточных стенках и реже внутри самой клетки.

Различают мицелий истинный и псевдомицелий. Последний характеризуется тем, что отдельные клетки не связаны друг с другом и не имеют общей оболочки. Вместо истинного ветвления здесь наблюдается древовидное расположение клеток.

Для прикрепления к субстрату и извлечения из него питательных веществ в ходе эволюции у некоторых грибов сформировались специально предназначенные для этого органы: ризоиды и аппрессории, которые учитывают при идентификации грибов. Ризоиды — это корешкообразные, а аппрессории — короткие расширенные, иногда лопастеобразные выросты мицелия.

Грибы, паразитирующие на растениях, иногда формируют специальные ответвления мицелия — гаустории, которые, проникая непосредственно в клетки растений, обеспечивают питание грибов. Для гаусторий типично резкое изменение характера их роста по сравнению с ростом типичного мицелия, что объясняется воздействием протоплазмы живой клетки хозяина.

Склероции, тяжи, ризоморфы и хламидоспоры также являются видоизменениями мицелиального роста.

Склероции представляют собой септированные гифы грибов, образующие особые тела. При формировании склероциев оболочки гиф утолщаются и приобретают темную окраску. Сильно утолщена стенка гиф наружного слоя склероция, внутри же гифы более тонкостенные и обычно не окрашены. Склероции — это защитные приспособительные тела, которые позволяют грибу длительное время сохраняться в окружающей среде и обеспечивают его устойчивость к воздействию различных внешних факторов: температуры, солнечных лучей и др. Зрелые склероции содержат меньше влаги по сравнению с мицелием и много запасных веществ — липидов, гликогена.

Размеры склероциев колеблются от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров, а форма бывает самая разнообразная: сферическая, неправильная, в виде прямых или изогнутых рожков и др.

Структура клеток склероциев и механизм их образования различны, однако их формирование происходит путем увеличения ветвления мицелия и септирования гиф. Известны два способа образования склероциев: терминальный — на концах гиф; интеркалярный — в отдельных фрагментах главных гиф.

У многих грибов при развитии плодовых тел и некоторых вегетативных структур образуется ложная ткань — плектенхима (псевдопаренхима). В отличие от настоящей ткани паренхимы, возникающей в результате деления клеток в трех направлениях, плектенхима образуется путем сплетения и срастания. Если она состоит из клеток более или менее изодиаметрических, то ее называют параплектенхимой; если в ней заметно явное гифообразное строение (клетки удлиненной формы), то ее называют прозоплектенхимой.

Мицелиальные тяжи — вегетативная структура линейно агрегированных гиф. Диаметр мицелиальных тяжей зависит от количества гиф, которые концентрируются вокруг центральной основы.

В простейшем случае небольшое количество параллельно идущих гиф склеиваются друг с другом ослизненными наружными оболочками или вступают в более прочное соединение путем фор. мирования многочисленных коротких анастомозов. В других слу. чаях, когда тяжи массивны, их гифы получают определенную дифференцировку. Наружные элементы бывают более тонкими, образуя как бы кору вокруг центрального толстого ствола.

Ризоморфы — более сложные по агрегации гифы, которые отличаются у различных грибов интенсивностью роста центральной гифы, протяженностью боковых ветвлений, а также степенью дифференциации клеток гиф.

Наружные части у ризоморфы обычно темноокрашены и имеют определенное сходство с корнями высших растений. Они широко распространены у грибов с крупными плодовыми телами: у базидиальных, сумчатых и др.

Основное назначение мицелиальных тяжей и ризоморф состоит в обеспечении распространения грибов в субстрате и передвижении по гифам питательных веществ.

Хламидоспоры — это изменения мицелия в зрелых и старых культурах на концах или по его ходу. Основная функция хламидоспор не размножение, а сохранение вида. Форма их обычно круглая, овальная или слегка удлиненная, диаметр превышает диаметр мицелия. У некоторых грибов стенка двухконтурная, поверхность гладкая или шероховатая. Хламидоспоры могут возникать на концах мицелия, тогда они называются терминальными, по ходу мицелия — интерполярными (промежуточными).

В старых культурах часто наблюдают большие скопления хламидоспор причудливой формы, напоминающей четки или ожерелье. Молодые и зрелые хламидоспоры способны прорастать. Старые клетки дегенерируют.

Споры. С помощью спор грибы не только размножаются, но также и распространяются в окружающей среде. Этому способствует высокая устойчивость оболочек спор к воздействию агрессивных факторов. Споры подразделяют на эндоспоры, образующиеся внутри особых вместилищ — спорангиев (сумок), и экзоспоры, располагающиеся на мицелии.

У совершенных грибов споры подразделяют на ооспоры, зигоспоры, аскоспоры, базидиоспоры, эндоспоры, фиалоспоры, хламидоспоры. Споры несовершенных грибов в соответствии с размерами и происхождением также делят на несколько групп. К эндоспорам, образующимся внутри мицелия путем сегментации последнего, относят таллоспоры, включающие в себя артроспоры, хламидоспоры и бластоспоры. Кроме того, для несовершенных грибов характерно образование конидий, макроконидий, алейрий (микроконидий) и гемиспор, считающихся несовершенными конидиями.

Гемиспоры более прочно связаны с мицелием и представляют, собой один или два сегмента, отшнуровывающихся после поперечного деления мицелиальной нити. Форма их цилиндрическая, иногда округлая или многогранная, оболочка двухконтурная.

источник

  1. из хитина
  • Клеточные стенки грибов состоят из хитина и глюканов
  • из углевода хитина
  • Самым распространенным клеточным покрытием у грибов является клеточная стенка. Ее основу составляют микрофибриллярные скелетные компоненты – хитин или целлюлоза. Над ними располагается наружный аморфный матрикс образованный глюканом, хитозаном или мананом. С микрофибриллярными и аморфными комп. повязываются различные белки, липиды, а также пигменты (меланин, хитоны), растворимые сахара, аминокислоты, разл. ионы и соли.
  • специфическая по хим. составу оболочка, окружающая протопласт и тесно связанная структурно–функциональными взаимоотношениями с цитоплазматической мембраной. Толщина К. с. – 150 нм; составляет 10—5°% сухой массы клеток. У большинства бактерий в состав К. с. входит структурный полимер пептидогликан (муреин), у грамположительных бактерий он может составлять до 95 % ее массы. В качестве матрикса в состав К. с. этих бактерий входят тейхоевые и тейхуроновые кислоты, полисахариды и белки. Микобактерии в составе К. с. содержат липиды. Полисахариды и тейхоевые кислоты обладают антигенными свойствами. К. с. грамотрицательных бактерий содержит более тонкий пептидогликановый слой (толщина 3–8 нм, 5—10 % от сухой массы К. с.). Кроме одинарной муреиновой сети, она имеет снаружи трехслойную липопротеидную мембрану, компоненты которой обусловливают антигенные свойства клетки. Муреин К. с. может быть разрушен лизоцимом или другими агентами, что приводит к образованию сферопластов и протопластов. Микоплазмы полностью лишены К. с. К. с. выполняет защитную, опорную функции, придает клеткам определенную форму, а у грамотрицательных бактерий вместе с цито–плазматической мембраной обеспечивает избирательную проницаемость для веществ, поступающих внутрь клетки. В отличие от бактерий (эубактерий) археи (архебактерии) содержат в К. с. иной структурный компонент, получивший название псевдомуреин. У многих архей К. с. образована белковыми глобулами. Поэтому на археи не действуют антибиотики, подавляющие синтез муреиновой клеточной стенки эубактерий (пенициллин, ванкомицин и др.).

    Надцарство эукариот делится на три царства: растений, животных и грибов.

    1) Растения – автотрофы, т.е. делают себе питательные вещества сами в процессе фотосинтеза. Животные и грибы гетеротрофы, т.е. питательные вещества берут из пищи.

    2) Животные могут передвигаться, а растения и грибы – нет. Зато растения и грибы растут всю жизнь, а животные – только до того, как начнут размножаться.

    3) Только у растений в клетках есть хлоропласты. Только у животных нет твердой клеточной стенки. У растений запасной углевод – крахмал, а у животных и грибов – гликоген.

    1. Выберите признаки растений

    а) автотрофы, могут расти всю жизнь

    б) автотрофы, растут только до начала размножения

    в) гетеротрофы, могут расти всю жизнь

    г) гетеротрофы, растут только до начала размножения

    2. Выберите признаки животных

    а) автотрофы, могут расти всю жизнь

    б) автотрофы, растут только до начала размножения

    в) гетеротрофы, могут расти всю жизнь

    г) гетеротрофы, растут только до начала размножения

    3. Выберите признаки грибов

    а) автотрофы, могут расти всю жизнь

    б) автотрофы, растут только до начала размножения

    в) гетеротрофы, могут расти всю жизнь

    г) гетеротрофы, растут только до начала размножения

    4. Выберите признаки грибов

    а) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество гликоген

    б) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество гликоген

    в) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество крахмал

    г) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество крахмал

    5. Выберите признаки растений

    а) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество гликоген

    б) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество гликоген

    в) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество крахмал

    г) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество крахмал

    6. Выберите признаки животных

    а) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество гликоген

    б) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество гликоген

    в) есть твердая клеточная стенка, запасное вещество крахмал

    г) нет твердой клеточной стенки, запасное вещество крахмал

    Грамположительные бактерии. клеточная стенка грамположительных бактерий. строение клеточной стенки грамположительных бактерий. аутолизины бактерий. сферопласты. протопласты.

    Оглавление темы “Анатомия бактериальной клетки. Физиология бактерий.”:

    1. Анатомия бактериальной клетки. Поверхностные структуры бактерии. Капсула бактерий. Организация капсул. Окраска капсул бактерий. Состав капсул. Антигенные свойства капсул.

    2. Жгутики бактерий. Расположение жгутиков. Перитрихи. Монотрихи. Политрихи. Лофотрихи. Амфитрихи. Феномен роения. Диагностика подвижности бактерий.

    3. Микроворсинки бактерий. Фимбрии бактерий. F-пили ( секс-пили ) бактерии. Клеточная оболочка бактерий. Гликокаликс.

    4. Клеточная стенка бактерий. Функции клеточной стенки. Строение клеточной стенки бактерии. Пептидогликан. Муреиновый мешок. Структура пептидогликана (муреина)

    Читайте также:  Как приготовить зразы из картофеля с грибами

    5. Грамотрицательные бактерии. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий. Строение клеточной стенки грамотрицательных бактерий.

    6. Грамположительные бактерии. Клеточная стенка грамположительных бактерий. Строение клеточной стенки грамположительных бактерий. Аутолизины бактерий. Сферопласты. Протопласты.

    7. Цитоплазматическая мембрана ( ЦПМ ) бактерии. Состав цитоплазматической мембраны бактерий. Транспортные системы. Мезосомы. Периплазматическое пространство.

    8. Цитоплазма бактерий. Бактериальный геном. Бактериальные рибосомы. Запасные гранулы бактерии.

    9. Физиология бактерий. Питание бактерий. Тип питания бактерии. Голозои. Голофиты. Вода. Значимость воды для бактерий.

    10. Усваиваемые бактериальной клеткой соединения. Пути поступления веществ в бактериальную клетку. Пассивный перенос. Диффузия.

    Грамположительные бактерии. Клеточная стенка грамположительных бактерий. Строение клеточной стенки грамположительных бактерий. Аутолизины бактерий. Сферопласты. Протопласты.

    Грамположительные бактерии имеют сравнительно просто организованную, но мощную клеточную стенку. Она состоит преимущественно из множества слоев пептидогликана, составляющего до 90% её сухой массы (см. рис. 4-4), часто включающих вместо диаминопимелиновой кислоты лизин и уникальные водорастворимые полимеры тейхоевых кислот, состоящих из 8-50 остатков глицерина или рибита, связанных между собой фосфодиэфирными связями. Тейхоевые кислоты [от греч. teichos, стенка] могут составлять до 50% сухого веса клеточной стенки. Известно два типа кислот — рибиттейхоевые (состоят из остатков рибитфосфата и 10-50 остатков спирта) и глицеринтейхоевые (состоят из остатков глицерофосфата и 20 остатков спирта). Клеточная стенка каждого вида содержит только один тип теихоевых кислот (за исключением вида Streptomyces). Тейхоевые кислоты — основные поверхностные Аг многих бактерий. У большей части грамноложительных бактерий также имеются периплазматические теихоевые кислоты, располагающиеся между клеточной стенкой и ЦПМ. Периплазматические кислоты, выявляемые горячей кислотной экстракцией, являются группоспецифичными Аг.

    Клеточная стенка грамположительных бактерий не содержит ЛПС, но может включать различные белки. Содержание последних весьма вариабельно. Для некоторых бактерий (например, стрептококков группы А) белки служат серовароспецифичными Аг.

    Аутолизины бактерий. Клеточные стенки бактерий содержат аутолизины — ферменты, растворяющие пептидогликановый слой. Их активность необходима для процессов роста клеточной стенки, деления клеток, споруляции и достижения состояния компетентности при трансформации (см. ниже).

    Удаление клеточной стенки, защищающей прилежащую ЦПМ, приводит к лизису бактерии либо к образованию протопластов или сферопластов (из грамположительных или грамотрицательных бактерий соответственно). Бактерии, лишённые клеточной стенки, лишь в изотонической среде способны поглощать 02 и выделять С02, а также размножаться.

    Сферопласты более устойчивы к изменениям осмотического давления и длительно сохраняются в неизотонической среде.

    – Читать далее “Цитоплазматическая мембрана ( ЦПМ ) бактерии. Состав цитоплазматической мембраны бактерий. Транспортные системы. Мезосомы. Периплазматическое пространство.”

    Клеточная стенка (оболочка) является неотъемлемымкомпонентом клеток растений и грибов и представляет собойпродукт их жизнедеятельности. Она придает клеткам механическуюпрочность, защищает их содержимое от повреждений и избыточнойпотери воды, поддерживает форму клеток и их размер, а такжепрепятствует разрыву клеток в гипотонической среде. Клеточнаястенка участвует в поглощении и обмене различных ионов, т. е.является ионообменником. Через клеточную оболочкуосуществляется транспорт веществ.

    Клеточная стенка, формирующаяся во время деления клеток и ихроста путем растяжения, называется первичной. Послепрекращения роста клетки на первичную клеточную стенку изнутриоткладываются новые слои, и образуется прочнаявторичная клеточная оболочка.

    В состав клеточной стенки входят структурные компоненты(целлюлоза у растений и хитин у грибов), компоненты матрикса(гемицеллюлоза, пектин, белки), инкрустирующие компоненты(лигнин, суберин) и вещества, откладывающиеся на поверхностиоболочки (кутин и воск).

    Молекулы целлюлозы за счет водородных связей объединяются впучки —микрофибриллы. Переплетенные микрофибриллысоставляют каркас клеточной оболочки. У большинства грибовмикрофибриллы клеточной стенки состоят из хитина.

    Микрофибриллы погружены в матрикс клеточной стенки. Матрикссостоит из смеси различных химических веществ, среди которыхпреобладают полисахариды (гемицеллюлозы и пектиновыевещества).

    Гемицеллюлозы — это группа полисахаридов (полимерыпен-тоз и гексоз — ксилозы, галактозы, маннозы, глюкозы идр.). Молекулы гемицеллюлоз, как и целлюлозы, имеют формуцепи, но в отличие от последней их цепи короче, менееупорядочены и сильно разветвлены. Они легче растворяются иразрушаются ферментами.

    Пектиновые вещества — это полимеры, построенные измоносахаридов (арабинозы и галактозы), галактуроновой кислоты(сахарной кислоты) и метилового спирта. Длинные молекулыпектиновых веществ могут быть линейны ми или разветвленными.Молекулы пектиновых веществ содержат большое количествокарбоксильных групп и поэтому способны соединяться с ионамиMg2+ и Са2-. При этом образуютсяклейкие, студнеобразные пектаты магния и кальция, из которыхзатем складываются срединные пластинки, скрепляющие стенкидвух соседних клеток.

    Ионы двухвалентных металлов могут обмениваться на другиекатионы (Н-, К+ и т. д.). Этообусловливает катионообменную способность клеточных оболочек.

    Пектиновыми веществами и пектатами богаты оболочки клетокмногих плодов. Так как при их извлечении из оболочек идобавлении сахара образуются гели, пектины используют какжеле-образующие вещества для изготовления мармелада и др.

    Помимо углеводных компонентов, в состав матрикса клеточнойстенки входит структурный белок экстенеин —гликонроте-ин,который по своему составу близок к межклеточным белкамживотных —коллагенам.

    На долю матрикса приходится до 60% сухого вещества клеточнойоболочки. Матрикс оболочки не просто заполняет промежуткимежду микрофибриллами, а образует прочные химические(водородные и ковалентные) связи между макромолекулами имикрофибриллами, что обеспечивает прочность клеточной стенки,ее эластичность и пластичность.

    Основным инкрустирующим веществом оболочки клеток растенийявляется лигнин — полимер с неразветвленной молекулой,состоящей из ароматических спиртов.

    Интенсивная лигнификация (пропитка слоев целлюлозы лигнином)клеточных оболочек начинается после прекращения роста клетки.Лигнин может откладываться отдельными участками — в видеколец, спиралей или сетки, как это наблюдается в оболочкахклеток проводящей ткани — ксилемы, или сплошным слоем, заисключением тех мест, где осуществляются контакты междусоседними клетками в виде плазмодесм.

    Лигнин скрепляет целлюлозные волокна и действует как оченьтвердый и жесткий каркас, усиливающий прочность клеточныхстенок на растяжение и сжатие. Он же обеспечивает клеткамдополнительную защиту от физических и химических воздействий,снижает водопроницаемость. Содержание лигнина в оболочкедостигает 30%. Инкрустация им клеточных оболочек приводит к иходревеснению, которое часто влечет за собой отмираниеживого содержимого клетки.

    Лигнин в сочетании с целлюлозой придает особые свойствадревесине, которые делают ее незаменимым строительнымматериалом.

    На клеточную оболочку могут откладываться также жиропо-добныевещества — суберин, кутин и воск.

    Суберин откладывается на оболочку изнутри и делает еепрактически непроницаемой для воды и растворов. В результатепротопласт клетки отмирает и клетка заполняется воздухом.Такой процесс называется опробковением. Наблюдаетсяопробковение оболочки клеток в покровных тканях многолетнихдревесных растений — перидерме, корке, а также в эндодермекорня.

    Поверхность эпидермальных клеток растений защищенагидрофобными веществами — кутином и восками.Предшественники этих соединений секретируются из цитоплазмы наповерхность, где и происходит их полимеризация. Слой кутинаобычно пронизан полисахаридными компонентами (целлюлозой ипектином) и образует кутикулу. Воск часто откладываетсяв кристаллической форме на поверхности частей растений(листьев, плодов), образуя восковой налет.

    Кутикула и восковой налет защищают клетки от повреждений ипроникновения инфекции, уменьшают испарение воды с поверхностиорганов.

    В оболочках эпидермальных клеток некоторых растений (злаков,осок и др.) накапливается большое количество минеральныхвеществ (минерализация), в первую очередь карбонатакальция и кремнезема. При минерализации листья и стеблирастений становятся жесткими, твердыми и в меньшей степенипоедаются животными.

    Таким образом, клеточная стенка играет важную роль в жизниклеток растений и грибов и выполняет ряд специфическихфункций.

    Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов”Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”

    Сравнительная характеристика моносахаридного состава полисахаридов клеточной стенки гриба aspergillus niger и семян пшеницы triticum aestivum

    * От исходного веса сухих семян. ** Весовые проценты.*** сл. — Следовое количество.

    При экстракциях семян пшеницы было получено пять полисахаридных фракций (ПШ-1 — ПШ-5), выход которых варьирует в достаточно широком диапазоне — от 0,3 до 5,1 %. Суммарный выход полисахаридов составляет 9,2 %.

    Во фракции ПШ-1, которая получена в результате экстракции семян пшеницы водой при 20 °С, доминирующими моносахаридами являются остатки ксилозы (7,0 %) и арабинозы (6,2 %). В составе полисахаридной фракции ПШ-2, полученной при экстракции семян водой при 70 °С, главными моносахаридными компонентами являются остатки ксилозы (12,9 %), арабинозы (11,3 %) и глюкозы (8,8 %). В обеих водных фракциях отмечено высокое содержание белка — 36,5 и 26,5 % соответственно, присутствуют гликуроновые кислоты — 13,8 и 3,5 % соответственно. По-видимому, можно предположить, что фракции ПШ-1 и ПШ-2могут представлять собой водораствори­мые арабиноксиланы, арабиногликуроноксиланы или ксилоглюканы.

    В результате дальнейшей обработки сырья водным раствором соляной кислоты получена фракция ПШ-3, в которой среди моносахаридов доминируют остатки глюкозы (65,5 %). Остатки ксилозы, арабинозы, галактозы, маннозы, рамнозы присутствуют в небольших количествах. Содержание гликуроновых кислот составляет 17,5 %. В составе фракции ПШ-4,выделенной с помощью экстракции сырья водным раствором оксалата аммония, среди нейтральных моносахаридов остатки глюкозы (11,9 %) являются доминирующими. При дальнейшей экстракции семян пшеницы раствором щелочи получили полисахаридную фракцию ПШ-5с высоким содержанием остатков глюкозы (51,6 %). Вероятно, полисахаридные фракции ПШ-3, ПШ-4 и ПШ-5 представляют собой глюканы, которые входят в состав гемицеллюлоз злаков.

    Таким образом, в зернах пшеницы обнаружены полисахариды гемицеллюлозы, которые включают в себя арабиноксиланы, арабиногликуроноксиланы, ксилоглюканы и глюканы.

    В заключение, в составе полисахаридных фракций, экстраги­рованных из мицелия гриба Aspergillusniger водой и растворами щелочи, преобладают в разных соотношениях три нейтральных моносахарида — глюкоза (до 44,7 %), манноза (до 28,5 %) и галактоза (до 15,6 %). В зернах пшеницы Triticumaestivum в составе полисахаридов, выделенных разными экстрагентами, доминирует другой спектр моносахаридов, а именно: глюкоза (до 65,5 %), ксилоза (до 12,7 %) и арабиноза (до 8,5 %). Указанные отличия в моноса­харидном составе полисахаридов гриба и пшеницы, по-видимому, отражают разный состав и структуру доминирующих полисахаридов грибов и растений.

    1. Андриянова Д.А., Смирнова Г.П., Шашков А.С., Чижов А.О., Галанина Л.А., Феофилова Е.П., Усов А.И. Полисахаридный состав мицелия и клеточных стенок гриба Penicilliumroqueforti // Биоорг. химия. — 2011. — Т. 37, № 3. — С. 399—407.
    2. Билай В.И. Основы общей микологии. Киев: Выща школа, 1989. — 392 с.
    3. Кочетков Н.К., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А., Усов А.И., Чижов О.С., Шибаев В.Н. Химия углеводов. М.: Химия, 1967. — 674 с.
    4. Усов А.И., Бланко Ф.Ф., Иванова В.С., Бедрина Е.Н., Фирсова С.А., Седакова Л.А., Фунтикова Н.С. Строение и противоопухолевая активность полисахаридов из мицелияAspergillusoryzae //Биоорг. химия. — 1991. — Т. 17, № 1. — С. 121—125.
    5. Феофилова Е.П. Клеточная стенка грибов: современные представления о составе и биологической функции // Микробиология. — 2010. — Т. 79, № 6. — С. 723—733.
    6. Феофилова Е.П., Немцев Д.В., Терешина В.М., Меморская А.С. Состав и содержание хитин-глюканового комплекса в онтогенезе гриба Aspergillusniger // Прикл. биохим. микробиол. —2006.Т. 42, № 6. — С. 624—628.
    7. Шубаков А.А., Донцов А.Г., Елькина Е.А. Выделение полигалактуроназ из ферментного препарата пектофоетидин Г3х // Бутлеровские сообщения. — 2009. — Т. 18, № 7. — С. 63—68.
    8. Шубаков А.А., Елькина Е.А. Продуцирование полигалактуроназ мицелиальными грибамиAspergillusniger ВКМ F-1119 и Penicilliumdierckxii ВКПМ F-152 // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. — 2002. — № 7. — С. 65—68.
    9. Farkas V. Biosynthesis of cell walls of fungi // Microbiol. Rev. — 1979. —Vol. 43, N 2. — P. 117—144.
    10. Fontaine T., Simenel C., Dubreucq G., Adam O., Delepierre M., Lemoine J., Vorgias C.E., Diaquin M., Latge J.-P. Molecular organization of the alkali-insoluble fraction of Aspergillus fumigatus cell wall // J. Biol. Chem. — 2000. — Vol. 275, N 8. — P. 27594—27607.
    11. Schuster E., Dunn-Coleman N., Frisvad J.C., Van Dijck P.W.M. On the safety of Aspergillus niger — a review // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 2002. — Vol. 59. — P. 426—435.
    12. Wasser S.P. Medicinal mushrooms as a source of antitumor and immunomodulating polysaccharides // Appl. Microbiol. Biotechnol. —2002. — Vol. 60. — P. 258—274.

    Клеточные стенки бактерий состоят из пептидогликана (муреина) и бывают двух типов: грамположительного и грамотрицательного. Клеточная стенка грамположительного типа состоит исключительно из толстого слоя пептидогликана, плотно прилегающего к клеточной мембране и пронизанного тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. При грамотрицательном типе слой пептидогликана существенно тоньше, между ним и плазматической мембраной находится периплазматическое пространство, а снаружи клетка окружена ещё одной мембраной, представленной т. н. липополисахаридом и являющаяся пирогенным эндотоксином грамотрицательных бактерий.

    Клеточные стенки грибов состоят из хитина и глюканов.

    Большинство водорослей имеют клеточную стенку из целлюлозы и различных гликопротеинов. Включения дополнительных полисахаридов имеют большое таксономическое значение.

    Диатомовые водоросли синтезируют свою клеточную стенку из кремнезёма.

    Клеточные стенки высших растений построены в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина. В них существуют углубления — поры, через которые проходят плазмодесмы, осуществляющие контакт соседних клеток и обмен веществами между ними. Растительные клеточные стенки выполняют целый ряд функций: они обеспечивают жесткость клетки для структурной и механической поддержки, придают форму клетке, направление её роста и в конечном счете морфологию всему растению. Клеточная стенка также противодействует тургору, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения. Клеточные стенки защищают от патогенов, проникающих из окружающей среды, и запасают углеводы для растения. Растительные клеточные стенки строятся прежде всего из углеводного полимера целлюлозы.

    Это заготовка статьи по цитологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.Это заготовка статьи по бактериологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

    источник

    Adblock
    detector