Parte II: La parete cellulare

La parete cellulare

La parete cellulare è il compartimento esterno alla membrana plasmatica, presente in tutte le cellule vegetali. Essa possiede una struttura con sufficiente rigidità da imporre e sostenere la forma, ma con sufficiente plasticità da consentire l’accrescimento.

La parete è costituita da polisaccaridi, proteine e fenilpropani, molecole di basso peso che, con la loro deposizione, modificano le proprietà chimico-fisiche della parete stessa, rendendola rigida ed impermeabile. Essa è considerata un comparto metabolicamente attivo, indispensabile negli scambi self non-self, con l’esterno ma anche nei sistemi di riconoscimento tra cellule della stessa pianta e/o cellule patogene.

Naturalmente, la struttura della parete varia a seconda della tipologia, dell’età, dell’ambiente e della specie in esame. Essendo poi la parete cellulare il più grande deposito di carbonio organico in natura, ha un ruolo molto importante nel ciclo di questo elemento.

Biogenesi e componenti di parete

La parete cellulare è costituita da una componente fibrillare cellulosica e da una componente matriciale polisaccaridica e proteica. La componente fibrillare è costituita da cellulosa, un polimero del glucosio. La cellulosa ha come unità fondamentale il cellobiosio, un dimero costituito da due molecole di D-Glucosio con legame 1-4. La formazione di tale legame necessita di una rotazione di 180° di un glucosio rispetto al successivo, permettendo la formazione di catene lineari. La disposizione regolare delle catene porta alla formazione di zone cristalline nella microfibrilla. Nonostante la capacità della cellulosa di formare legami idrogeno, il polimero nella sua forma cristallina è pressoché insolubile, rendendolo resistente all’attacco enzimatico.

Oltre ai polimeri lineari, possiamo trovare anche polimeri ramificati con basi diverse dal glucosio, che prendono nome dallo zucchero che portano: xiloglucani, arabinoxilani, glucuronoarabinoxilani, ecc.

Le emicellulose, che formano la matrice dove la parte cellulare prende corpo, sono un gruppo eterogeneo di polisaccaridi fortemente legati alla componente fibrillare della parete grazie alla loro capacità di formare legami idrogeno. Grazie alla loro lunghezza, non solo ricoprono singole fibrille di cellulosa, ma possono connettere tra loro fibrille diverse per formare una rete.

Tramite analisi chimica, sappiamo che nella parete primaria delle dicotiledoni l’emicellulosa più abbondante è lo xiloglucano, ma possiamo trovare in tutte le piante emicellulose diverse anche secondo il loro stadio di sviluppo.

Le pectine, rivelatesi composte di acido galatturonico e zuccheri neutri, sono la componente più facilmente estraibile dalla parete. Le proteine strutturali della parete si dividono in 4 gruppi: HRGP (glicoproteine ricche in idrossiproline).