Клітинна оболонка

Якщо клітинну оболонку піддати дії сильних дегідратірующіх агентів, то в результаті втрати води вона ущільниться. Тому вважають, що в звичайних умовах оболонка клітини являє собою мережу, утворену сильно гідратованими волокнами целюлози; її жорсткість обумовлена поперечними зшивками між великим числом молекул глюкози, що входять до складу цього полімеру. Вивчення будови клітинної оболонки, проведене за допомогою електронного мікроскопа, підтверджує справедливість цієї думки.

На фото можна бачити, що целюлозний матеріал клітинної оболонки представлений целюлозними волокнами, що утворять пучки, або макрофібрілли. Розміри цих пучків значно перевершують розміри одиночній молекули; вони виникають в результаті агрегації молекул целюлози, що призводить до формування напівкристалічного структури. З іншого боку, очевидно, що клітинна оболонка, що розглядається в цілому, являє собою безперервну структуру, в якій пучки волокон, переплітаючись між собою, утворюють на поверхні клітини нерегулярну мережу.

Безсумнівно, що в процесі підготовки препарату для електронної мікроскопії відбувається деяке огрубіння тонкої структури клітинної оболонки. Проте, усвідомлюючи це, ми вправі таки вважати, що спостережувана в електронному мікроскопі картина відтворює існуючу до обробки більш тонку молекулярну структуру. Неважко бачити, що ця структура в цілому схожа на купу хмизу, в якій довгі тонкі гілки (волокна) переплетені між собою більш-менш випадковим чином. Міцність оболонки є наслідком цієї»хворостоподобной»організації. Кожен, хто коли-небудь намагався витягнути одну гілку з купи хмизу, знає, що це майже неможливо зробити, не потривоживши всієї купи: довгі гілки, зчеплені між собою силами тертя, як би утворюють єдину структуру.

Здатність такого типу структур протистояти деформації найкраще проілюструвати на прикладі живоплоту, утвореної кущами троянд, де гілки зчеплені між собою силами тертя і шипами (точна аналогія тим типам зв’язку, з якими ми мали справу на молекулярному рівні). Ця жива огорожа буде успішно протистояти автомобілю, який рухається зі швидкістю до 100 км на годину. Спочатку вона»піддасться»наїжджають на неї автомобілю, але потім повернеться назад, виштовхнувши його на дорогу. Надзвичайно еластичний і вкрай міцний»матрикс»утворюється в даному випадку завдяки простому зчепленню гілок. Ця аналогія може бути поширена на структуру клітинної оболонки. Молекули целюлози, зшиті допомогою відносно міцних ковалентних зв’язків (і в деякій мірі завдяки дії значно слабших водневих зв’язків і зв’язків, обумовлених вандерваальсовимі силами), утворюють при витраті мінімальної кількості будівельного матеріалу дуже міцну структуру.

Посилання на основну публікацію