دیواره گیاهی
پیج اینستاگرام ما
http://www.instagram.com/farmaton_zist
دیواره سلول چیست؟
دیواره سلولی، محافظ خارجی در بسیاری از سلول‌ها از جمله گیاهان، قارچ‌ها، جلبک‌ها و باکتری‌ها است و سلول‌های حیوانی دیواره سلولی ندارند. وظایف اصلی دیواره سلول ایجاد استحکام، پشتیبانی و محافظت از سلول است. دیواره سلول در گیاهان عمدتا از سلولز تشکیل شده است و در بسیاری از گیاهان شامل سه لایه است. این سه لایه لاملا میانی، دیواره سلول اولیه و دیواره سلول ثانویه هستند.
دیواره سلولی ترکیبی از انواع مولکول‌های زیستی است و ترکیب این ماکرومولکول‌ها بین گونه‌ها متفاوت است و همچنین به نوع سلول و مرحله رشد آن بستگی دارد. دیواره سلولی اولیه در گیاهان از پلی‌ساکاریدهای سلولز، همی سلولز و پکتین تشکیل شده است. غالباً پلیمرهای دیگری مانند لیگنین، سابرین (چوب پنبه) یا کوتین در دیواره برخی سلول‌های گیاهان که عملکرد خاصی دارند، به دیگر لایه‌های دیواره افزوده می‌شوند.
دیواره سلول جلبک‌ها، از گلیکوپروتئین و پلی‌ساکاریدهایی مانند کاراگینان و آگار که در گیاهان زمینی وجود ندارند، ساخته شده‌اند. در باکتری‌ها، دیواره سلول از پپتیدو گلیکان تشکیل شده است.
دیواره‌های سلول‌های باستانی دارای ترکیبات مختلفی هستند و ممکن است از لایه‌های گلیکوپروتئینی (سودو پپتیدو گلیکان) یا پلی‌ساکاریدی تشکیل شده باشد. قارچ‌ها دارای دیواره‌های سلولی ساخته شده از پلیمر کیتین (N-استیل گلوکز آمین) هستند. در موارد نادری دیاتوم‌ها نیز دیواره سلولی متشکل از سیلیس دارند.
تاریخچه کشف دیواره سلول گیاهی
اولین بار دیواره سلول گیاهی توسط رابرت هوک در سال 1665 مشاهده و نام‌گذاری شد. در سال 1804، کارل رودلفی و J.H.F. ثابت کردند که سلول‌ها دارای دیواره‌های سلولی مستقلی هستند. پیش از آن تصور می‌شد که دیواره و مایع درون‌سلولی، بین سلول‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود. نحوه تشکیل دیواره سلول در قرن نوزدهم همچنان مورد بحث محققین بود. هوگو فون (1853، 1858) از این ایده حمایت می‌کرد که دیواره سلول رشد می‌کند.
کارل نوگلی (1858، 1862، 1863) معتقد بود که رشد دیواره در ضخامت و در محل خود به دلیل فرآیندی است که از آن به عنوان «انسداد درونی» نام می‌برد. در سال 1930، ارنست مونچ اصطلاح «آپوپلاست» را ابداع کرد تا سمپلاست (پلاسمودسم) زنده را از بخش مرده گیاه (شامل دیواره سلولی) جدا کند. در دهه 1980، برخی نویسندگان پیشنهاد کردند که اصطلاح «دیواره سلولی» را که به طور خاص فقط برای سلول‌های گیاهی استفاده می‌شد را با اصطلاح دقیق‌تر «ماتریس خارج سلولی» جایگزین کنند، یعنی به همان عنوانی که برای سلول‌های حیوانی کاربرد دارد اما برخی دیگر همچنان اصطلاح قدیمی‌تر را ترجیح می‌دهند.
استحکام دیواره سلولی
در بیشتر سلول‌ها، دیواره سلول گیاهی انعطاف‌پذیر است به این معنی که با تغییرات محتوای سلولی، تغییر ساختاری می‌دهد اما از طرفی دارای «مقاومت کششی» (Tensile Strength) نیز هست. سفتی ظاهری بافت‌های اولیه گیاه توسط دیواره‌های سلولی ایجاد می‌شود اما این به دلیل سختی دیواره سلول نیست. «فشار اسمزی هیدرولیکی» (Hydraulic Turgor Pressure)، در کنار دیواره سلول گیاهی، عامل ایجاد این استحکام است.
انعطاف‌پذیری دیواره سلول گیاهی را هنگام پژمردگی و بی آبی گیاه می‌توان به آسانی مشاهده کرد، به طوری که ساقه‌ها و برگ‌ها شروع به ریزش می‌کنند یا به طور مثال جلبک‌های دریایی در جریان آب خم می‌شوند. سختی ظاهری دیواره سلول در نتیجه جذب غیر فعال آب و تورم سلول است. در گیاهان، دیواره سلولی ثانویه یک لایه سلولزی مضاعف و ضخیم‌تر است که سفتی دیواره را افزایش می‌دهد.
در برخی سلول‌ها مانند آوند چوبی یا سلول‌های چوب پنبه‌ای، با توجه به عملکرد خاصی که دارند، لایه‌های اضافی از جنس لیگنین یا سابرین (چوب پنبه) در دیواره سلولی بین لایه‌های سلولز و همی‌سلولز جای گرفته‌اند. این ترکیبات، سخت و ضد آب هستند و باعث سخت‌شدن دیواره ثانویه و از طرفی مانع نشت آب از سلول می‌شوند.
سلول‌های چوبی و پوست درختان نیز دیواره سلولی ثانویه دارند. بخش‌های دیگر گیاهان مانند ساقه‌های برگ‌ها، ممکن است نیاز به چنین ساختارهایی داشته باشند تا در برابر عوامل فیزیکی و بیرونی که به آن‌ها فشار وارد می‌کنند، استقامت خود را حفظ نمایند.
نفوذپذیری دیواره سلول گیاهی
دیواره سلولی اولیه در اکثر سلول‌های گیاهی، نسبت به عبور مولکول‌های کوچک از جمله پروتئین‌های کوچک با اندازه ۳۰ تا ۶۰ دالتون نفوذپذیری دارد. pH هم عامل مهمی در انتقال مولکول‌ها از طریق دیواره سلول گیاهی است. ورود و خروج مواد پس از دیواره سلولی به غشا وابسته است
