Concetti Chiave
- La parete cellulare delle piante offre rigidità e resistenza, variando nella composizione durante l'accrescimento e la differenziazione.
- La comunicazione tra la parete cellulare e il citoscheletro permette di rispondere agli stimoli meccanici, influenzando la sintesi della cellulosa.
- Esistono due tipi di parete: la primaria, sottile e presente in tutte le cellule, e la secondaria, più spessa e ricca di fibrille, per cellule meccanicamente resistenti.
- Alterazioni chimico-fisiche, come la lignificazione, rendono la parete cellulare permanente e modificano le sue funzioni, inclusa la permeabilità.
- I rivestimenti come cutina e suberina regolano la permeabilità, mentre la mineralizzazione con carbonato di calcio e silice può fortificare la parete cellulare.
Struttura e funzione della parete cellulare
Le cellule delle piante sono immobili, diverse per forma e dimensione, dotate di rigidità e resistenza.
La parete è anche una struttura dinamica, dove la sua composizione chimica e organizzazione molecolare variano durante i processi di accrescimento e differenziazione.
Ha un ruolo attivo nella comunicazione cellulare, controlla il trasporto di sostanze attraverso vie che lei permette, nell'elaborazione di informazioni che provengono dalla superficie degli agenti patogeni.
Comunicazione e sintesi nella parete
La comunicazione tra la parete e il citoscheletro permette alla cellula di rispondere efficacemente ai vari segnali, soprattutto agli stimoli meccanici.
Molte microfibrille avvolgono la cellula, ricoprendo del tutto la membrana plasmatica.
Gli enzimi, che sono coinvolti nella sintesi della cellulosa, sono proteine intrinseche della membrana plasmatica; essi aggiungono nuovi zuccheri alla proteina, e sono mobili nella membrana, guidati dai microtubuli citoplasmatici corticali.
Le microfibrille di cellulosa sono tenute insieme da altri polisaccaridi, le emicellulose, che sono prodotte nei dittiosomi e trasportate alla parete dalle vescicole dittiosomiche.
Parete primaria e secondaria
Tutte le cellule vegetali hanno un compartimento di parete sottile, parete primaria; ma nelle cellule che devono essere molto resistenti il protoplasto forma una parete secondaria in direzione centripeta fra la parete primaria e la membrana plasmatica.
Nella parete secondaria si trovano più fibrille rispetto alla matrice, soprattutto nelle cellule a funzione meccanica.
In queste cellule la aprete secondaria ha molti strati concentrici, dove l'orientamento delle fibrille, parallele fra loro, è diverso fra stato e strato.
Questa disposizione permette alla parete di resistere a forze di attrazione.
La parete secondaria di solito è più spessa di quella primaria, e può esserci la lignina; che rende la parete più resistente.
La lignina resiste anche agli attacchi da parte di sostanze chimiche, di funghi, di batteri.
Lignificazione e alterazioni chimico-fisiche
Sia la parete primaria che la secondaria, una volta che si sono formate, sono permanenti e non si degradano o polimerizzano mai; come invece succede ai microtubuli e ai microfilamenti.
Oltre alla lignificazione, durante i processi di differenziamento di alcune cellule vegetali, avvengono altre alterazioni delle proprietà chimico-fisiche della parete, cambiano le funzioni; come la permeabilità.
Rivestimenti e mineralizzazione
Il controllo o l'eliminazione delle permeabilità della parete vengono raggiunti con la deposizione su tutte le superfici delle piante, che con un grado diverso di idrofobicità impediscono la fuoriuscita dell'acqua e la diffusione dei gas.
Questo rivestimento è costituito da cutina e cere, nella parte delle zone epigee; e da suberina in quelle ipogee.
La cuticola è una macromolecola costituita da molti acidi grassi idrossilati, a lunga catena, esterificati tra loro e formati da un rigido reticolo tridimensionale.
La suberina è un poliestere simile a quello che costituisce la cutina; ma è diversa per il contenuto di acidi dicarbossilici.
La funzione della nell'endoderma è quella di fermare il flusso apoplastico e di soluti, che è il tipo di trasporto usato con maggior frequenza nel parenchima radicale.
La mineralizzazione è una modificazione secondaria della parete, che prevede la deposizione di sostanze minerali che può costituire un sistema interfibrillare che può incostrare l'esterno o l'interno della parete.
Le sostanze più comuni sono il carbonato di calcio e la silice.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale della parete cellulare nelle cellule vegetali?
- Come avviene la comunicazione tra la parete cellulare e il citoscheletro?
- Qual è la differenza tra parete primaria e parete secondaria?
- Che ruolo ha la lignina nella parete cellulare?
- Quali sono i principali rivestimenti che influenzano la permeabilità della parete cellulare?
La parete cellulare conferisce rigidità e resistenza alle cellule vegetali, svolgendo anche un ruolo attivo nella comunicazione cellulare e nel controllo del trasporto di sostanze (testo).
La comunicazione tra la parete e il citoscheletro consente alla cellula di rispondere efficacemente a vari segnali, in particolare agli stimoli meccanici (testo).
La parete primaria è sottile e presente in tutte le cellule vegetali, mentre la parete secondaria, più spessa e resistente, si forma in alcune cellule per fornire supporto meccanico (testo).
La lignina rende la parete cellulare più resistente agli attacchi chimici e biologici, contribuendo alla robustezza della parete secondaria (testo).
I rivestimenti come cutina e cere nelle zone epigee e suberina nelle zone ipogee controllano la permeabilità della parete, impedendo la fuoriuscita di acqua e la diffusione dei gas (testo).
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