Concetti Chiave
- La parete cellulare è una struttura complessa e dinamica che fornisce rigidità strutturale, difesa contro patogeni e rappresenta una fonte di biomassa e fibre.
- Durante la formazione della parete cellulare, la lamella mediana agisce come collante tra cellule, permettendo la sintesi della parete primaria e secondaria.
- La parete primaria è caratterizzata da una matrice peptica e componenti fibrillari di cellulosa, conferendo plasticità e resistenza alla struttura cellulare.
- La sintesi della cellulosa avviene extracellulare con l'azione dell'apparato del Golgi e dei microtubuli, formando microfibrille legate da legami a idrogeno e strutturate da proteine come l'estensina.
- La crescita della parete primaria può avvenire per espansione o allungamento, adattandosi ai bisogni della cellula e facilitando la comunicazione intercellulare tramite plasmodesmi.
Parete cellulare -> struttura complessa formata da polimeri. Si organizza in maniera continua e dinamica. Funzioni:
• Strutturale ->
• Difesa -> barriera fisica e biologica contro i patogeni
• Fonte di biomassa più importante
• Fonte di fibre usate nelle diete
Indice
Formazione e composizione della parete
Si forma ex-novo (dal nulla) al termine della divisione cellulare sia meiotica che mitotica.
Nella zona mediana delle cellule si forma una struttura nella parete centrale chiamata fragmoplasto. Si forma nell’anafase della fusione di vescicole dell’apparato di golgi. Le vescicole sono indirizzate dai microtubuli. Appena si forma la lamella mediana, viene sintetizzata e si forma la parete primaria.
La parete secondaria è interna alla primaria ma esterna al plasmalemma.
Caratteristiche della lamella mediana
La lamella mediana è composta da acqua e sostanze peptiche:
• Polisaccaridi acidi: es. ramnogalatturonani e omogalatturonani (derivano dal galattosio)
•
Caratteristiche generali:
• collante tra due cellule -> le pectine in acqua formano soluzioni viscose
• il contenuto di pectine influenza la plasticità delle pectine
•
• Componente fibrillare -> formata esclusivamente da cellulosa, depositata con una tessitura dispersa, ovvero non ordinata (foliata: non c’è una via principale (disordinata), tubulare: ci sono fibrille perpendicolari all’asse più lungo della cellula)
È plastica.
Cellulosa: polimero di beta glucosio con legame 1-4 beta glucosidico. 80 molecole di cellulosa formano la microfibrilla. Le molecole sono legate con legami a idrogeno, questo comporta capacità di resistenza e contrazione.
Ruolo dell'apparato del Golgi
Apparato del Golgi fa vescicole che vanno al plasmalemma dove abbiamo i microtubuli.
Un filamento di actina tiene fermo l’apparato del Golgi, che produce delle vescicole che possono fondersi tra loro e possono produrre un insieme di enzimi, “la rosetta”, che si fonde col plasmalemma e porta con sé gli enzimi (celluloso-sintetasi). Ci sono i microtubuli del citoscheletro che direzionano la rosetta. La celluloso-sintetasi produce una microfibrilla di cellulosa (i filamenti vengono attirati dai legami a idrogeno), il beta glucosio viene preso dal citoplasma.
Sintesi e tessitura della parete
La tessitura è diretta dai microtubuli.
La sintesi avviene extra cellulare, fuori dal plasmalemma.
La proteina principale si chiama estensina (glicoproteina, proteina strutturale) e fa da ponte tra diverse microfibrille di cellulosa.
Le emicellulose (pochi polisaccaridi) danno sostegno, aderiscono alle microfibrille di cellulosa.
Le pectine si posizionano tra le fibrille di cellulosa e le tengono unite.
• Crescita isodiametrica o per espansione -> in tutte le direzioni. Tessitura dispersa foliata.
•
La parete è molto plasmabile e si adatta alla crescita della cellula, del tessuto e dell’organo. Troviamo cellule con parete primaria nelle zone di accrescimento delle piante.
Plasmodesmi -> frammento di reticolo endoplasmatico tra due cellule vicine. Si forma quando si chiude il fragmoplasto della lamella mediana, ovvero durante la divisione cellulare. La funzione è quella di aumentare le connessioni tra una cellula e un’altra: scambiano materiale e informazioni.
Ci sono alcune particelle proteiche dette “particelle del collo” che formano un tubulo centrale detto plasma tubo, che regola il passaggio delle molecole. Sono strutture regolabili.
Esterno al plasmalemma viene sintetizzata la parete primaria, internamente alla parete primaria viene sintetizzata la parete secondaria che però non viene depositata di fronte ai plasmodesmi e si forma una struttura chiamata porocanale, mantiene la connessione tra le cellule.
Domande da interrogazione
- Quali sono le funzioni principali della parete cellulare?
- Come avviene la formazione della parete cellulare?
- Quali sono le caratteristiche della parete primaria?
- Come avviene la sintesi della cellulosa?
- In che modo cresce la parete primaria?
La parete cellulare ha funzioni strutturali, di difesa, è una fonte importante di biomassa e fornisce fibre utilizzate nelle diete.
La parete cellulare si forma ex-novo al termine della divisione cellulare, con la formazione del fragmoplasto e la sintesi della lamella mediana, seguita dalla parete primaria.
La parete primaria è plastica, composta da una matrice di sostanze peptiche, emicellulose, proteine strutturali ed enzimatiche, e una componente fibrillare di cellulosa.
La sintesi della cellulosa avviene extracellulare, con l'apparato del Golgi che produce vescicole contenenti enzimi che formano microfibrille di cellulosa, dirette dai microtubuli.
La parete primaria cresce in modo isodiametrico o per allungamento, adattandosi alla crescita della cellula, del tessuto e dell'organo, con la presenza di plasmodesmi che aumentano le connessioni tra le cellule.
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