Die Arten der Zellwand

Die meisten Prokaryonten, Pilze und Pflanzen haben Zellwände. Die Zellwand ist eine dicke, zähe und leicht elastische Struktur, die sich in der äußeren Schicht der Zellmembran befindet und den Protoplasten im Inneren umgibt, der aus dem Schleimkomplex besteht. Einige Organismen besitzen auch außerhalb der Zellwand eine Schutzkapsel aus Polysaccharid-Substanzen, und die Kapsel selbst kann auch als Nährstoff der Zelle dienen. Es kann von Zellen verwendet werden, wenn Nährstoffe knapp sind. Es gibt einige Unterschiede in der Zusammensetzung und Funktion von Zellwänden in verschiedenen Organismen, die von verschiedenen Gewebetypen desselben Organismus oder von verschiedenen Entwicklungsstadien derselben Zelle abhängen. Heute stellen wir kurz den Aufbau und die Struktur der Zellwände von vier Arten von Organismen vor.

Cyanobakterien-Zellwand

Cyanobakterien-Zellen haben eine Zellwand, die hauptsächlich aus Peptidoglycan besteht, das ähnlich wie Eubakterien durch Lysozym aufgelöst werden kann. Die Zellwand von Cyanobakterien enthält auch Pektin, Mucopolysaccharid, Cyttoinsäure, Diaminoheptansäure (DAP) usw. Die überwiegende Mehrheit der Cyanobakterien hat dicke oder dünne gallertartige Hüllen außerhalb der Zellwand, daher wurden Cyanobakterien auch Mucopolysaccharide genannt. Die Zellwände von Cyanobakterien enthalten Zellulose und Intracystinsäure, die wie eukaryontische Zellen auch bakterielle Eigenschaften aufweisen.

Bakterienzellwand

Bakterielle Zellwände bestehen hauptsächlich aus Peptidoglycan (auch als Membranine, Mucine oder Mucopoleptide bekannt), intrazellulären Säuren und speziellen Lipidkomplexen. Die mechanische Festigkeit der Bakterienzellwand hängt vom Vorhandensein von Peptidoglycan ab, das 10 bis 30 % des Trockengewichts der Bakterien ausmachen kann. Bis auf zellwandlose Bakterien besitzen fast alle Bakterien Polypeptidoglykane, allerdings gibt es Unterschiede in der Menge, was der Hauptgrund dafür ist, dass Zellwände eine gewisse Härte haben und Bakterienzellen in einer bestimmten Form halten. Bakterielle Zellwände werden normalerweise durch Gram-Färbung in zwei Typen unterschieden, Gram-positiv (G+) und Gram-negativ (G-). Die Zellwand des Gram+-Bakteriums ist dicker, die chemische Zusammensetzung ist einfach und enthält im Allgemeinen 90 % Peptidoglycan und 10 % Teichonsäure. Die Zellwand besteht im Wesentlichen aus einer dicken Schicht Peptidoglycan, die mit Teichonsäure durchsetzt ist. Die Zellwand von Gram-Bakterien ist dünner als die von Gram+-Bakterien, und ihre chemische Zusammensetzung ist komplexer. Es kann in die äußere Membran und die dünne Peptidoglykanschicht unterteilt werden.

Zellwand des Pilzes 

Die Hauptbestandteile von Pilzzellwänden sind Polysaccharidketten (Chitin, Cellulose, Glucan, Mannan und andere Polysaccharidkomponenten), die aus Hexose sowie Proteinen, Lipiden, Melanin und anorganischen Salzen bestehen. Elektronenmikroskopie zeigte, dass die Hefezellwand zwei Schichten hat, die innere Wand ist ein Komplex aus Chitin und β-Glucan, sie bilden die mechanische Festigkeit der Zellwand; Die Außenwand enthält Proteine, die entlang der Zelloberfläche ausstrahlen.

Die Zellwand von Fadenpilzen hat etwa 4 Schichten: Die innerste Schicht besteht aus radial angeordneten Chitin-Mikrofilamenten, die auch Proteinkomponenten enthalten können; Die äußere Schicht ist die Proteinschicht, die andere Komponenten enthalten kann; Die nächste Schicht ist ein grobes Netz aus Glykoproteinen, die in die Proteinschicht eingebettet sind; Die äußerste Schicht besteht aus amorphem Dextran. Hefezelle ist die häufigste Pilzzelle, die Dicke von Zellwand der Hefe beträgt 0.1 ~ 0.3 μm, das Gewicht des Zelltrockengewichts beträgt 18% ~ 30%, besteht hauptsächlich aus D-Glucan- und D-Mannan-Polysacchariden und enthält eine kleine Menge Protein, Fett und Mineralien.

Pflanzenzellwand

Die Hauptbestandteile pflanzlicher Zellwände sind Zellulose und Pektin. Die Zellwand ist eines der Hauptmerkmale, die Pflanzenzellen von Tierzellen unterscheiden. Die Hauptbestandteile der Pflanzenzellwand sind Zellulose, Pektinpolysaccharid, Hemizellulose, Lignin, Protein (einschließlich Peroxidase, Phosphatase, Autolyase und andere Enzyme) und so weiter. Einige spezifische Arten von Pflanzenzellen haben auch andere chemische Komponenten. Beispielsweise besteht die Außenwand der Pollenzellwand hauptsächlich aus Sporopollen und Zellulose. Unter dem Lichtmikroskop lassen sich Pflanzenzellwände in Primär- und Sekundärwände einteilen, aber die beiden Zellwandtypen sind eigentlich nur schwer zu unterscheiden. Im Allgemeinen bezieht sich die primäre Zellwand auf die Wand, die während der Zellwachstumsperiode nach der mitotischen Erzeugung von Tochterzellen gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt enthält die Wand mehr Pektin und kein Lignin, was das Zellwachstum und die Expansion ermöglicht. Die Grundstruktur der Primärwand verschiedener Pflanzen ist ähnlich, d.h. Zellulose-Mikrofibrillen als Skelett, Hemizellulose und Pektin und Glykoprotein als Matrix kreuzen sich durch die Kombination von kovalenten und nicht-kovalenten Bindungen zu einer hochkomplexen Netzwerkstruktur mit starker Zugfestigkeit. Es gibt normalerweise eine interzelluläre Schicht, die die Primärwände zweier benachbarter Pflanzenzellen verbindet.