Клеточная оболочка

Клеточная оболочка растений, также называемая клеточной стенкой (membrana cellulae), — это прочное структурное образование, расположенное на периферии клетки снаружи от плазматической мембраны (плазмалеммы). Она выполняет несколько ключевых функций:

  • Придаёт клетке механическую прочность и сохраняет её форму.
  • Защищает живое содержимое клетки — протопласт — от внешних воздействий.
  • У многих растений клеточные оболочки способны к одревеснению (пропитыванию лигнином), формируя жёсткий внутренний скелет, который поддерживает всё растение.

Химический состав и строение:

Основу клеточной оболочки составляют высокомолекулярные углеводы. Молекулы целлюлозы объединяются в прочные пучки — фибриллы, которые образуют каркас. Этот каркас погружён в аморфный матрикс (основное вещество), состоящий из гемицеллюлоз и пектиновых веществ. В зависимости от типа ткани, состав оболочки может меняться за счёт включения других веществ:

  • Органические: лигнин (при одревеснении), кутин, суберин, воски, белки.
  • Неорганические: соли кальция, кремнезём.

Все компоненты клеточной оболочки синтезируются самой клеткой, причём главную роль в производстве углеводов играет аппарат Гольджи.

Типы клеточных оболочек:

Различают первичную и вторичную оболочки.

  1. Первичная клеточная оболочка.

    • Где встречается: у молодых, растущих клеток (например, в меристемах), реже — у клеток постоянных тканей.
    • Свойства: тонкая, эластичная, богата пектином и гемицеллюлозой.
    • Строение: фибриллы целлюлозы в матриксе расположены беспорядочно.
    • Особенности: имеет более тонкие участки — поровые поля. Через канальцы в этих полях проходят плазмодесмы — цитоплазматические нити, соединяющие соседние клетки.

  2. Вторичная клеточная оболочка.

    • Когда образуется: формируется после окончания роста клетки, откладываясь слоями на внутреннюю поверхность первичной оболочки.
    • Свойства: более толстая и жёсткая, с преобладанием целлюлозы.
    • Строение: фибриллы целлюлозы более мощные, расположены упорядоченно и параллельно друг другу. Однако направление фибрилл в каждом новом слое меняется (часто под разными углами), что многократно увеличивает прочность конструкции (принцип перекрёстной укладки, как в фанере).
    • Особенности: имеет локальные перерывы — поры.

Клеточные оболочки у животных:

У клеток простейших и многоклеточных животных клеточная оболочка присутствует не всегда. Она отличается большим разнообразием и может выполнять различные функции: