Struttura e funzione delle pareti cellulari e delle giunzioni cellulari

Funzione delle pareti cellulari

Le membrane cellulari di quasi tutti i batteri, archi, funghi, alghe e piante sono circondate da una parete cellulare. Ma in realtà la parete non è solo una barriera che delimita la cellula: le dà forma, ne regola il volume, impedisce che scoppi e interagisce con altre molecole per determinare la specializzazione di una cellula in un organismo complesso Nelle piante, per esempio, una data cellula può diventare una radice, un germoglio o una foglia a seconda delle pareti cellulari con cui entra in contatto.

Composizione delle pareti cellulari

Una parete cellulare può essere composta di molti materiali.

Quelle dei batteri sono composte di peptidoglicano (un polimero), mentre quelle dei funghi contengono il polisaccaride chitina. La maggior parte delle pareti cellulari vegetali è costituita da molecole di cellulosa organizzate in microfibrille, che si raggruppano e si attorcigliano in fibrille più grandi, formando una struttura robusta. Altre molecole, come i polisaccaridi emicellulosa e pectina, incollano le cellule adiacenti rendendo l'insieme più forte e flessibile. Le pareti cellulari contengono anche glicoproteine, enzimi e altre proteine. Le cellule vegetali comunicano con le cellule loro vicine attraverso i plasmodesmi, tunnel che attraversano le pareti cellulari, mediante i quali il citoplasma, gli ormoni e alcuni organuli possono diffondersi nelle cellule contigue.

Giunzioni nelle cellule animali

A differenza delle cellule vegetali, le cellule animali sono prive di pareti cellulari ma spesso secernono una complessa matrice extracellulare che le tiene unite e coordina diversi aspetti della vita cellulare. In altri tessuti animali, le membrane plasmatiche di cellule adiacenti sono tenute in diretto collegamento fra loro attraverso diversi tipi di giunzione:

• Le giunzioni occludenti fondono in parte le membrane di cellule adiacenti, creando una barriera impermeabile. Alcune proteine ancorate alle membrane cellulari si saldano all'actina del citoscheletro, formando una sorta di tessuto trapuntato, come quelli che rivestono l'interno del tratto digestivo umano e i tubuli dei reni. Questo tipo di giunzione permette al corpo di controllare il movimento delle molecole idrosolubili, dato che nessun fluido può passare fra cellule adiacenti.

• I desmosomi connettono cellule vicine fissando i filamenti intermedi del citoscheletro in un punto, come un bottone automatico. Queste giunzioni, presenti nei tessuti sottoposti a forti trazioni come l'epidermide, ancorano le cellule alla matrice extracellulare.

• Le giunzioni serrate sono canali proteici che mettono in collegamento il citoplasma di cellule adiacenti permettendo lo scambio di ioni, sostanze nutritive e altre piccole molecole. Hanno funzione

analoga a quella dei plasmodesmi nelle piante. Per esempio, le giunzioni serrate collegano fra loro le cellule cardiache favorendone la contrazione simultanea.