Клеточная стенка

Клетки растений окружены снаружи плотной оболочкой — клеточной стенкой. По сравнению с клеточными стенками грибов и внеклеточным матриксом животных клеток растительная клеточная стенка существенно толще, прочнее и жёстче. Она, как наружный скелет, защищает содержимое клетки и поддерживает её размер и форму. В состав клеточной стенки высших растений входят структурные компоненты (целлюлоза), компоненты матрикса (гемицеллюлоза, пектин, белки), инкрустирующие компоненты ( лигнин, суберин) и вещества, откладывающиеся на поверхности клеточной стенки ( кутин и воска).

Клеточная стенка — многослойная динамичная структура, формирующаяся при участии плазматической мембраны и изменяющаяся в течение жизни клетки. Эластичная относительно тонкая первичная клеточная стенка образуется при делении клетки и быстро увеличивает свою поверхность, в некоторых случаях более, чем в сто раз. После прекращения роста, при специализации (дифференциации) на первичную клеточную стенку изнутри откладываются новые слои целлюлозы — образуется плотная вторичная клеточная стенка.

Первичная клеточная стенка состоит из нескольких типов полимеров. Структурный каркас клеточной стенки построен из линейных микрофибрилл целлюлозы (неразветвлённый полисахарид), окружённых связующим аморфным гелеобразным мактриксом из сшивочных гликанов (разветвлённые полисахариды), пектинов (разветвлённые кислые полисахариды), структурных белков и фенольных соединений. Из-за своего пористого, рыхлого строения клеточная стенка растений проницаема в значительной степени для низкомолекулярных соединений, таких как вода, сахара, ионы. Передвижение ионов в растворе в толще клеточной стенки определяется ионообменными свойствами составляющих её полимеров.

В состав вторичной клеточной стенки в зависимости от вида растения и специализации клетки могут включаться дополнительные полимерные вещества и соли, придающие ей свойства жёсткости (лигнин, оксид кремния, карбонат кальция) и/или водо- и газонепроницаемости (суберин, кутин, воска).