La parete cellulare è la struttura esterna della cellula, che racchiude il protoplasto all'interno. La maggior parte dei procarioti, dei funghi e delle piante ha pareti cellulari. Ci sono alcune differenze nella composizione e nella funzione delle pareti cellulari in vari organismi. Esistono alcune differenze nella composizione e nella struttura delle pareti cellulari in diversi tipi di tessuto dello stesso organismo o in diversi stadi di sviluppo della stessa cellula. Prendiamo ad esempio la parete cellulare di lievito e batteri.

Parete cellulare del lievito

Diverso dalla parete cellulare vegetale e dalla parete cellulare batterica, la parete cellulare del lievito è composta principalmente da "cellulosa di lievito", simile alla struttura a sandwich, lo strato esterno di mannano, strato interno di destrano, uno strato di molecole proteiche nel mezzo, cellula parete contiene anche un piccolo numero di lipidi e chitina.

La parete cellulare del lievito rappresenta circa il 20% ~ 30% del peso secco dell'intera cellula, che svolge un ruolo importante nel mantenimento della morfologia cellulare e del riconoscimento intercellulare. Secondo il gruppo chimico, il mannano rappresenta circa il 30% del peso secco della parete cellulare del lievito, -glucano 30%, glicoproteina e chitina 20%, proteine, lipidi, sali inorganici e altri componenti circa il 20%. I polisaccaridi strutturali più interni del genere β-glucano, legati alla membrana del protoplasto, costituiscono il componente principale della parete cellulare del lievito e fungono da supporto per il mannano esterno. Il β-glucano è composto da β-1, 3-glucano e β-1, 6-glucano in un rapporto di 85:15. β-1, 3-glucano è la spina dorsale di β-1, 6-glucano e β-1, 6-glucano è la catena ramificata. L'estremità riducente di β-1, 6-glucano è collegata all'estremità non riducente di β-1, 3-glucano e forma una struttura a rete tridimensionale sotto l'azione del legame idrogeno. La sua struttura a rete ha una forte elasticità e può essere estesa notevolmente sotto la normale pressione osmotica. Quando la cella è sottoposta a un'elevata pressione osmotica, la struttura della rete tridimensionale può ridursi rapidamente, rappresentando solo circa il 40% del volume originale, quando la pressione osmotica è tornata alla normalità, la struttura della rete tridimensionale può essere ripristinata.

parete cellulare batterica

Il componente principale della parete cellulare batterica è il peptidoglicano, noto anche come Mucopetide. La resistenza meccanica della parete cellulare dipende dalla presenza di peptidoglicano. La sintesi del peptidoglicano è una capacità procariotica. Il peptidoglicano è un'impalcatura polisaccaridica composta da due amminozuccheri, n-acetilglucosamina e n-acetilcitoacido, che sono interconnessi da un legame glicosidico β-1.4. Quattro catene laterali peptidiche sono collegate a molecole di acido n-acetil intracistico, che sono collegate da ponti peptidici o catene peptidiche per formare una forte struttura di rete meccanica. Gli scaffold peptidoglicani di tutte le pareti cellulari batteriche sono gli stessi e la composizione della catena laterale del tetrapeptide e la sua modalità di connessione varia con la specie.

La parete cellulare conferisce ai batteri una forma e una durezza fisse, controlla lo scambio di sostanze all'interno e all'esterno della cellula e determina l'antigenicità, la virulenza e la sensibilità ai fagi dei batteri. La penicillina, ad esempio, inibisce la struttura a rete dei peptidoglicani, impedendo ai batteri di formare pareti cellulari intatte e morire. La parete cellulare dei batteri non è permeabile. Nell'ingegneria genetica, la soluzione CaCl2 può essere utilizzata per migliorare la permeabilità per facilitare l'introduzione di geni bersaglio.

In base alla loro struttura e composizione chimica, le pareti cellulari batteriche possono essere suddivise in batteri G+ (cioè batteri gram-positivi) e batteri G- (cioè batteri gram-negativi). Il peptidoglicano dei batteri Gram-positivi rappresenta oltre il 50% del peso secco della parete cellulare. L'acido teicoteico è un componente speciale nella sua parete cellulare. Il peptidoglicano dei batteri Gram-negativi rappresenta il 5%-15% del peso secco della parete cellulare. La parete cellulare è sottile, ma ci sono componenti speciali di lipopolisaccaride nel suo strato esterno.