Суберін і кутін

На всіх рівнях структурної організації клітинної оболонки молекули целюлози знаходяться в тісному контакті з низкою інших речовин, зокрема з геміцелюлозами, пектином, лігніном, білками, а також з водою, солями і т. д. У деяких випадках спостерігається відкладення восків, таких, як суберін і кутин.

У міру старіння клітини в клітинних оболонках збільшується вміст геміцелюлози та лігніну (які, як вважають, зміцнюють оболонки), а кількість води відповідно зменшується. Оболонки молодих клітин містять відносно багато води, а також білків і пектинів, які знаходяться, як правило, в нерозчинених стані. При розгляді властивостей клітинної оболонки в цілому важливо пам’ятати, що нецеллюлозного компонентам належить істотна роль у її структурі. Целюлозні компоненти цієї структури найкраще описувати, порівнюючи її з залізобетоном; антифібриляторних в цьому прикладі відповідає арматура, а геміцелюлозами (зокрема) – власне бетон. Звичайно, еластичність клітинної оболонки незрівнянно вище, ніж у бетону, однак і до її конструкції майже повністю застосуємо той загальний інженерний принцип, сутність якого полягає в тому, що міцність пластичного матеріалу зростає пропорційно квадрату довжини введених в нього жорстких стрижнів. Абсолютно аналогічну функцію виконують в міжклітинній речовині фібрили колагену, зміцнюють матрикс, що складається з гіалуронової кислоти, а також крем’яні голки, службовці для зміцнення тіла губок.

Розглядаючи ізольовано будова целюлозного остова, можна помітити, що найважливіший структурний компонент оболонки рослинних клітин і стіна дерев’яного зрубу побудовані в конструктивному відношенні однаково: ряд паралельно розташованих брусів скріплений між собою в певних ділянках і утворює стійку структуру. Оскільки одним з основних властивостей живих систем є пластичність,»хворостоподобная»організація первинної клітинної оболонки володіє певними перевагами в порівнянні з конструкцією, побудованої за типом зрубу. Безладне»хворостоподобное»будова первинної оболонки забезпечує клітці необхідну еластичність.

У міру дозрівання рослина розвиває більш міцну і жорстку структуру (оскільки подальше зростання клітин припиняється), формуючи міцні макрофібрілли, які розташовуються вже з набагато більшою регулярністю. Первинну оболонку можна з деяким наближенням розглядати і як колоїдний гель, утворений»хворостоподобной»мережею контактують між собою мікрофібрил. При утворенні гелю вже відносно невелике чіслосільно витягнутих мікрофібрил збільшує в’язкість системи, надаючи їй помітну пружність. Так, наприклад, вже в 5% розчині целюлози утворюється досить густа мережа взаємодіючих волокон, які легко проникні для води, але володіють достатньою жорсткістю. Таким чином, витрачаючи мінімальну кількість будівельного матеріалу, виявляється можливим створити досить еластичну структуру. Остання обставина дуже істотно для клітини,, так як синтез полімеру целюлози являє собою процес, що йде з витратою енергії.

Посилання на основну публікацію