Appunti sulla Parete cellulare

Parete cellulare

La parete è un complesso network polimerico che avvolge le cellule vegetali, si estende all'esterno del plasmalemma (membrana plasmatica) ed è organizzato in maniera continua intorno a tutta la cellula vegetale ed è un compartimento rigido (perché deve controbilanciare la questione idrica), ma è un compartimento estremamente dinamico. È presente in tutte le cellule vegetali fatta eccezione di alcuni organismi che sono mobili (es. le euglene), manca anche in alcuni funghi (i funghi hanno una parete cellulare, sebbene molto differente da quella delle cellule vegetali, perché è costituita da chitina, ma alcuni funghi ne sono privi). La parete è un compartimento dinamico, infatti la composizione chimica e l'architettura tridimensionale della parete e le sue proprietà fisiche cambiano continuamente e costantemente durante i processi di crescita (sia per divisione sia per distensione), durante i processi di differenziamento e sviluppo della cellula vegetale.

Nella figura è rappresentata una tipica cellula vegetale (cellula meristematica poiché ha un grosso nucleo, dei piccoli pro-vacuoli, non ha un reticolo endoplasmatico molto sviluppato, però anche intorno alle cellule meristematiche sono presenti degli strati scuri, una parete sottile, che prende il nome di parete primaria. La parete primaria sarà presente in tutte le cellule vegetali), cui si osserva, la parete che avvolge tutta la cellula intorno alla membrana.

Funzioni della parete cellulare

• Regolare la crescita e la forma delle cellule vegetali, questo avviene grazie alla regolazione dell'orientamento delle fibrille di cellulosa, se le fibrille di cellulosa sono orientate in modo disordinato o apparentemente disordinato all'interno della parete cellulare, la cellula si accrescerà in modo isodiametrico, cioè in tutte le direzioni, se la disposizione della cellulosa è ordinata lungo l'asse di crescita, allora la cellula si accrescerà perpendicolarmente alla direzione di deposizione delle fibrille di cellulosa.
• La parete, non solo, regola la crescita delle cellule, ma ne regola anche la forma. Questo è facilmente verificabile, in quanto, abbiamo visto più volte che andando a rimuovere la parete cellulare artificialmente, usando degli enzimi idrolitici che idrolizzano la cellulosa e gli altri costituenti della parete, e mettendo le cellule in un ambiente isoosmotico le cellule risultano sempre sferiche, l'eliminazione della parte e l'immersione di queste cellule in un ambiente isoosmotico fa sì che le cellule siano sempre sferiche. La presenza della parete, invece, permette varie forme delle cellule vegetali.
• Controbilanciare la pressione osmotica e quindi generare la cosiddetta pressione di turgore.
• La parete pur essendo un compartimento dinamico conferisce rigidità alla cellula vegetale.
• Nella parete sono presenti dei polimeri che sono carichi, per esempio le sostanze pectiche (che sono uno dei costituenti della parete che vengono sintetizzate nel Golgi) presentano delle cariche negative, perché sono costituite da degli zuccheri acidi chiamati acidi uronici (ed in particolare acido galatturonico). La presenza di questi gruppi acidi carichi negativamente, fa sì che le pectine possano interagire con ioni carichi (ad esempio le pectine interagiscono con il calcio a formare i pectati di calcio. Però il calcio non è l'unico ione con il quale i componenti della parete possono interagire, possono legare anche altri ioni). Quindi la parete regola il movimento di ioni, H₂O e molecole nello spazio apoplastico.
• Costituire una barriera contro l'attacco dei microrganismi patogeni (batteri e funghi). Batteri e funghi per poter infettare la cellula vegetale e di conseguenza la pianta, devono entrare nella cellula o prendere il contatto con il plasmalemma, quindi devono superare la parete cellulare che costituisce una barriera attiva.
• Come fa la pianta a percepire la presenza di un patogeno? Perché frammenti della stessa parete possono andare a legarsi a specifici recettori presenti sul plasmalemma e scatenare delle risposte oppure svolgere funzioni come molecole regolatrici.
• Fornisce una imponente biomassa, quindi il legno, le fibre, la carta, ecc. sono tutti costituiti da componenti della parete cellulare.

L'architettura della parete determina la forma della cellula che può essere variabile. In alcune piante, per esempio nella Zinnia, le cellule del parenchima lacunoso (caratterizzato da ampi spazi intercellulari) permettono la formazione di ancora più ampi spazi intercellulari grazie a delle cellule a forma variabile.