Quali materiali costituiscono le pareti cellulari?

Alcuni tipi di cellule sono circondati da pareti difficili che fornisce il supporto strutturale, protezione della cellula dallo scoppio come prende l'acqua da osmosi. Piante, funghi, alghe, archaea e batteri possiedono pareti cellulari, e il materiale da cui sono costruite queste mura varia tra i diversi gruppi di specie. Pareti cellulari batteriche e pianta, ad esempio, sono entrambi realizzati in polimeri, ma i polimeri coinvolti sono completamente diversi.

Cellulosa

La cellulosa è il materiale più abbondante in pareti cellulari della pianta e la singola macromolecola biologica più abbondante sulla terra. Come l'amido, la cellulosa è un polimero costituito da glucosio; a differenza di amido, tuttavia, è formato di forma beta di glucosio, mentre l'amido è derivato dalla forma alfa. Di conseguenza, in cellulosa ogni molecola di glucosio è capovolto rispetto al limitrofi e confinanti polimeri possono formare tipi speciali di obbligazioni, chiamati legami a idrogeno, con a vicenda. Questi legami consentono a rendere le fibre cellulosiche durevole e resistente. Mentre molti animali possono rompere i legami che tengono insieme le molecole di glucosio in amido, solo alcuni batteri possono spezzare le molecole di glucosio in cellulosa. Mucche e altri ruminanti si basano sui batteri in loro rumine per aiutarli a digerire la cellulosa che mangiano.

Peptidoglicani

Pareti cellulari batteriche sono fatte da peptidoglicani, polimeri formati da gruppi di due-zuccheri; Queste catene sono reticolate di aminoacidi. I due zuccheri che si trovano nel polimero sono acido N-acetilglucosamina e N-acetilmuramico. Questa rete forma un reticolo duro, durevole che fornisce il supporto strutturale del batterio. Esistono molti tipi diversi di peptidoglicano, e la parete cellulare batterica può contenere altri componenti, a seconda della specie. Batteri che risulti positivo al test di grammo (batteri Gram-positivi), ad esempio contiene anche polimeri di zucchero, chiamati acidi teicoici, che contribuiscono a rendere più rigida la parete cellulare. Batteri gram-negativi mancano acidi teicoici in loro pareti cellulari.

Chitina

Fungine pareti cellulari contengono un altro polimero di zucchero chiamato chitina, che si ritrova anche nell'esoscheletro degli insetti e crostacei come le aragoste. La chitina è formata da una lunga catena di unità di N-acetilglucosamina; questi zuccheri sono derivati del glucosio con un NH-CO-CH3 o un gruppo acetilammino, collegato a uno dei carboni in ciascun anello. Fungine le pareti cellulari contengono anche polimeri di glucosio, chiamati glucani, pure; la composizione della parete cellulare varia tra le diverse specie.

Silice

Alghe microscopiche, o plancton chiamato diatomee, hanno pareti cellulari più insolite di tutto. Loro pareti cellulari sono chiamati frustules e sono formate da strati di un insieme di polimeri di zucchero chiamato pectina; la pectina si trova anche nelle pareti cellulari delle piante. Nelle diatomee, tuttavia, la pectina è impregnata di silice o biossido di silicio, lo stesso materiale di cui è composto il quarzo minerale. Insieme alla forma ornata di queste pareti della cellula, questa caratteristica insolita ha guadagnato diatomee il nickname "case di vetro del mare," poiché la spiaggia di sabbia e vetro sono fatti da silice pure.