细胞壁（植物，真菌，细菌） - 结构和功能

细胞壁的定义

• 细胞壁是质膜周围的一层坚硬的保护层，为细胞提供机械支持。
• 它是由原生质体形成的非生物结构。
• 动物细胞没有细胞壁。它们存在于大多数植物细胞、真菌、细菌、藻类和一些古菌中。
• 植物细胞的细胞壁由纤维素、半纤维素、果胶和蛋白质组成。在许多真菌中，细胞壁由几丁质构成，而在细菌中，细胞壁含有蛋白质-脂质-多糖复合物。
• 细胞壁在电池中具有许多重要功能，包括保护，结构和支持。

图:细胞壁图

细胞壁结构（植物，真菌，细菌）

封闭植物和原核细胞膜的刚性多糖层;保持细胞的形状并用作保护屏障。

植物细胞壁

• 植物细胞壁是多层的，最多包括三个部分。
• 从细胞壁的最外层，这些层被鉴定为中间薄片，主细胞壁和次级细胞壁。
• 虽然所有植物细胞都有中隙和初级细胞壁，但并非所有的细胞壁都具有二次细胞壁。

1. 中间薄片当前位置细胞壁的外层含有被称为果胶的多糖。果胶通过帮助相邻细胞的细胞壁相互结合来帮助细胞粘附。
2. 初生壁:这一层是在生长中的植物细胞的中层和质膜之间形成的。它主要由含有半纤维素纤维和果胶多糖的凝胶状基质中的纤维素微纤维组成。初级细胞壁提供了细胞生长所需的强度和灵活性。
3. 次生细胞壁:在一些植物细胞中，该层形成在主细胞壁和血浆膜之间。一旦主细胞壁已经停止划分和生长，就能变稠以形成二次电池壁。这种刚性层强化并支撑细胞。除了纤维素和半纤维素之外，一些次级细胞壁含有木质素。木质素在植物血管组织细胞中加强细胞壁并有助于导电性。

真菌细胞壁

真菌细胞壁是三种主要成分的基质：

1. 几丁质

主要由非分支链组成的β-（1,4）-Linked-N-乙酰葡糖胺的叶片和基础霉菌，或在Zygomycota中的Poly-β-（1,4）-Linked-N-乙酰葡糖胺（壳聚糖）中的β-（1,4）的链条。在质膜上合成并挤出丁蛋白和壳聚糖。

2. 葡聚糖

葡萄糖聚合物，其用于交联甲壳素或壳聚糖聚合物。β-葡聚糖是通过β-（1,3） - 或β-（1,6） - 键合的葡萄糖分子，并为细胞壁提供刚性，而α-葡聚糖由α-（1,3）定义 - 和/或α-（1,4）键和功能作为基质的一部分。

3. 蛋白质

除了结构蛋白外，细胞壁中还存在着细胞壁合成和裂解所必需的酶。在细胞壁中发现的大部分结构蛋白是糖基化的，含有甘露糖，因此这些蛋白质被称为甘露蛋白或甘露糖。

细菌的细胞壁

细菌细胞壁是由肽聚糖(也称为murein)组成的，它是由含有d -氨基酸的特殊多肽交联而成的多糖链。

• 细胞壁的结构是独特的，并且由二糖 - 五肽亚基组成。二糖类
• n -乙酰氨基葡萄糖和n -乙酰壁酸是糖的交替组分(部分)，氨基酸链与n -乙酰壁酸分子相连。
• 这些亚单位的聚合物通过肽桥彼此交叉连接以形成肽聚糖片。反过来，这些片材的层彼此交联，形成多层的交联结构的相当强度。这种肽聚糖结构围绕着整个细胞。
• 两种细胞的细胞壁有明显的差异革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌是革兰氏阳性细菌中明显较厚的肽聚糖层。
• 此外，革兰氏阳性细菌的细胞壁含有磷壁酸(即甘油或利比醇磷酸聚合物与各种糖、氨基酸和氨基糖结合)。

细胞壁的功能

1. 支持:细胞壁提供机械强度和支撑。它还控制细胞生长的方向。
2. 耐压压力：充盈压力是指当细胞内容物将质膜推向细胞壁时施加在细胞壁上的压力。这种压力有助于植物保持坚硬和直立，但也会导致细胞破裂。
3. 规范增长：细胞壁发出信号，使细胞进入细胞周期，以便分裂和生长。
4. 调节扩散：细胞壁是多孔的，允许一些物质，包括蛋白质，同时保持其他物质的同时进入细胞。
5. 交流:细胞之间通过胞间连丝(植物细胞壁之间的气孔或通道，允许分子和通讯信号在单个植物细胞之间传递)进行通信。
6. 保护:细胞壁为抵御植物病毒和其他病原体提供了屏障。它还有助于防止水分流失。
7. 贮存：细胞壁储存碳水化合物以供植物生长，特别是种子生长时使用。

参考

1. Alberts，B。（2004）。基本细胞生物学。纽约，纽约：花环科学酒吧。
2. Verma，P. S.，＆Agrawal，V. K.（2006）。细胞生物学，遗传学，分子生物学，演化与生态学（1 ED。）。S .Chand和Company Ltd.
3. Tille，P. M.，＆Forbes，B. A.（2014）。Bailey＆Scott的诊断微生物学（第十三版）。圣路易斯，密苏里州：elestvier。
4. 迈克尔·t·马迪根;Martinko,约翰•m•;布罗克，托马斯D.(2005)。微生物布罗克生物学(第11版)。上马鞍河，NJ:皮尔逊普伦蒂斯霍尔。
5. https://www.thoughtco.com/cell-wall-373613
6. library.open.oregonstate.edu/microbiology/chapter/bacteria-cell-walls
7. https://biology.tutorvista.com/animal-and-plant-cells/cell-wall.html

细胞壁（植物，真菌，细菌） - 结构和功能