A parede celular é uma camada adicional de proteção no topo da membrana celular. Você pode encontrar paredes celulares em procariontes e eucariotos, e elas são mais comuns em plantas, algas, fungos e bactérias.
No entanto, animais e protozoários não têm esse tipo de estrutura. As paredes celulares tendem a ser estruturas rígidas que ajudam a manter a forma da célula.
Qual é a função de uma parede celular?
A parede celular tem várias funções, incluindo a manutenção da estrutura e forma celular . A parede é rígida, portanto protege a célula e seu conteúdo.
Por exemplo, a parede celular pode impedir a entrada de patógenos como vírus de plantas. Além do suporte mecânico, a parede atua como uma estrutura que pode impedir a célula de expandir ou crescer muito rapidamente. Proteínas, fibras de celulose, polissacarídeos e outros componentes estruturais ajudam a parede a manter a forma da célula.
A parede celular também desempenha um papel importante no transporte. Como a parede é uma membrana semi-permeável, ela permite a passagem de determinadas substâncias, como proteínas. Isso permite que a parede regule a difusão na célula e controle o que entra ou sai.
Além disso, a membrana semi-permeável ajuda a comunicação entre as células, permitindo que as moléculas de sinalização passem pelos poros.
O que faz a parede celular vegetal
Uma parede celular vegetal consiste principalmente de carboidratos, como pectinas, celulose e hemicelulose. Também possui proteínas estruturais em quantidades menores e alguns minerais como o silício. Todos esses componentes são partes vitais da parede celular.
A celulose é um carboidrato complexo e consiste em milhares de monômeros de glicose que formam cadeias longas. Essas cadeias se juntam e formam microfibrilas de celulose, com vários nanômetros de diâmetro. As microfibrilas ajudam a controlar o crescimento da célula limitando ou permitindo sua expansão.
Pressão do Turgor
Uma das principais razões para ter uma parede em uma célula da planta é que ele pode suportar a pressão do turgor, e isso é onde a celulose desempenha um papel crucial. A pressão do turgor é uma força criada pelo interior da célula empurrando para fora. As microfibrilas de celulose formam uma matriz com as proteínas, hemiceluloses e pectinas para fornecer a estrutura forte que pode resistir à pressão do turgor.
Ambas as hemiceluloses e pectinas são polissacarídeos ramificados. As hemiceluloses possuem ligações de hidrogênio conectando-as às microfibrilas de celulose, enquanto as pectinas prendem as moléculas de água para criar um gel. As hemiceluloses aumentam a força da matriz e as pectinas ajudam a impedir a compressão.
Proteínas na parede celular
As proteínas na parede celular desempenham funções diferentes. Alguns deles fornecem suporte estrutural. Outras são enzimas, que são um tipo de proteína que pode acelerar as reações químicas. As enzimas ajudam na formação e nas modificações normais que ocorrem para manter a parede celular da planta. Eles também desempenham um papel no amadurecimento das frutas e na alteração da cor das folhas.
Se você já fez sua própria geléia ou geléia, viu os mesmos tipos de pectinas encontradas nas paredes das células em ação. A pectina é o ingrediente que os cozinheiros adicionam para engrossar os sucos de frutas. Eles costumam usar as pectinas naturalmente encontradas nas maçãs ou bagas para fazer seus doces ou geleias.
Estrutura Científica da Parede Celular das Plantas
As paredes celulares das plantas são estruturas de três camadas com um lamela média A lamela média atua como cola ou cimento nas células vegetais, pois contém pectinas. Durante a divisão celular, a lamela do meio é a primeira a se formar. A parede celular primária se desenvolve quando a célula cresce, portanto tende a ser fina e flexível. Forma-se entre a lamela média e a membrana plasmática . Consiste em microfibrilas de celulose com hemiceluloses e pectinas. Essa camada permite que a célula cresça ao longo do tempo, mas não restringe excessivamente o crescimento da célula. A parede celular secundária é mais espessa e mais rígida, portanto, fornece mais proteção para a planta. Existe entre a parede celular primária e a membrana plasmática. Freqüentemente, a parede celular primária ajuda a criar essa parede secundária depois que a célula termina de crescer. As paredes celulares secundárias consistem em celulose, hemiceluloses e lignina Quando você compara a composição e a espessura das paredes celulares primárias e secundárias nas plantas, é fácil ver as diferenças. Primeiro, as paredes primárias têm quantidades iguais de celulose, pectinas e hemiceluloses. No entanto, as paredes celulares secundárias não possuem pectina e possuem mais celulose. Segundo, as microfibrilas de celulose nas paredes primárias das células parecem aleatórias, mas estão organizadas nas paredes secundárias. Embora os cientistas tenham descoberto muitos aspectos de como as paredes celulares funcionam nas plantas, algumas áreas ainda precisam de mais pesquisas. Similar às plantas, as paredes celulares dos fungos consistem em carboidratos . No entanto, embora os fungos possuam células com quitina e outros carboidratos, eles não têm celulose como as plantas. Suas paredes celulares também possuem: É importante observar que nem todos os fungos possuem paredes celulares, mas muitos deles fazem. Nos fungos, a parede celular fica fora da membrana plasmática. A quitina compõe a maior parte da parede celular, e é o mesmo material que fornece aos exoesqueletos fortes os insetos. Em geral, fungos com paredes celulares têm três camadas: quitina, glucanos e proteínas . Como a camada mais interna, a quitina é fibrosa e composta de polissacarídeos. Ajuda a tornar as paredes celulares dos fungos rígidas e fortes. Em seguida, há uma camada de glucanos, que são polímeros de glicose, reticulados com quitina. Os glucanos também ajudam os fungos a manter sua rigidez na parede celular. Finalmente, existe uma camada de proteínas denominadas manoproteínas Diferentes componentes da parede celular dos fungos podem servir a propósitos diferentes. Por exemplo, enzimas podem ajudar na digestão de materiais orgânicos, enquanto outras proteínas podem ajudar na adesão ao meio ambiente. As paredes celulares de algas consistem em polissacarídeos, como celulose ou glicoproteínas . Algumas algas têm polissacarídeos e glicoproteínas em suas paredes celulares. Além disso, as paredes celulares das algas têm mananos, xilanos, ácido algínico e polissacarídeos sulfonados. As paredes celulares entre os diferentes tipos de algas podem variar bastante. Diatomáceas são um tipo de alga que vive na água e no solo. Eles são únicos porque suas paredes celulares são feitas de sílica. Os pesquisadores ainda estão investigando como as diatomáceas formam suas paredes celulares e quais proteínas compõem o processo. No entanto, eles determinaram que as diatomáceas formam suas paredes ricas em minerais internamente e as movem para fora da célula. Esse processo, chamado de exocitose Uma parede celular bacteriana possui peptidoglicanos. Peptidoglicano ou mureína A parede celular das bactérias existe fora a membrana plasmática. A parede não apenas ajuda a configurar o formato da célula, mas também ajuda a impedir que ela rompa e derrame todo o seu conteúdo. Em geral, você pode dividir as bactérias em categorias gram-positivas ou gram-negativas, e cada tipo tem uma parede celular ligeiramente diferente. As bactérias gram-positivas podem corar azul ou violeta durante um teste de coloração de Gram, que usa corantes para reagir com os peptidoglicanos na parede celular. Por outro lado, as bactérias gram-negativas não podem ser coradas em azul ou violeta com esse tipo de teste. Hoje, os microbiologistas ainda usam a coloração de Gram para identificar o tipo de bactéria. É importante observar que as bactérias gram-positivas e gram-negativas têm peptidoglicanos, mas uma membrana externa extra impede a coloração de bactérias gram-negativas. As bactérias gram-positivas possuem paredes celulares espessas feitas de camadas de peptidoglicanos. As bactérias gram-positivas têm uma membrana plasmática cercada por essa parede celular. No entanto, as bactérias gram-negativas têm paredes celulares finas de peptidoglicanos que não são suficientes para protegê-las. É por isso que as bactérias gram-negativas têm uma camada adicional de lipopolissacarídeos (LPS) que servem como um endemoxina . As bactérias gram-negativas possuem uma membrana plasmática interna e externa, e as finas paredes celulares estão entre as membranas. As diferenças entre as células humanas e bacterianas tornam possível o uso de antibióticos em seu organismo. corpo sem matar todas as suas células. Como as pessoas não têm paredes celulares, medicamentos como antibióticos podem atingir paredes celulares de bactérias. A composição da parede celular desempenha um papel importante no funcionamento de alguns antibióticos. Por exemplo, a penicilina, um antibiótico beta-lactâmico comum, pode afetar a enzima que forma os elos entre os peptidoglicanos nas bactérias. Isso ajuda a destruir a parede celular protetora e impede o crescimento de bactérias. Infelizmente, os antibióticos podem matar bactérias úteis e prejudiciais no organismo. A resistência a antibióticos acontece quando as bactérias mudam, o que torna os medicamentos menos eficazes. Como as bactérias resistentes sobrevivem, elas podem se reproduzir e se multiplicar. As bactérias tornam-se resistentes aos antibióticos de diferentes maneiras. Por exemplo, elas podem alterar as paredes celulares. Eles podem retirar o antibiótico de suas células ou compartilhar informações genéticas que incluem resistência aos medicamentos. As paredes das células oferecem proteção, suporte e ajuda estrutural para plantas, algas, fungos e bactérias. Embora existam grandes diferenças entre as paredes celulares dos procariontes e eucariotos, a maioria dos organismos possui paredes celulares fora das membranas plasmáticas. Outra semelhança é que a maioria das paredes celulares fornece rigidez e força que ajudam as células a manter sua forma. . A proteção contra patógenos ou predadores também é algo que muitas paredes celulares entre diferentes organismos têm em comum. Muitos organismos têm paredes celulares compostas de proteínas e açúcares. O entendimento das paredes celulares de procariontes e eucariotos pode ajudar as pessoas de várias maneiras. De medicamentos melhores a culturas mais fortes, aprender mais sobre a parede celular oferece muitos benefícios em potencial.
, parede celular primária
e parede celular secundária
. A lamela do meio é a camada mais externa e ajuda nas junções de célula a célula, mantendo as células adjacentes juntas (em outras palavras, fica entre e mantém juntas as paredes celulares de duas células; é por isso que é chamada de lamela do meio, embora é a camada mais externa).
Parede celular primária
Parede celular secundária
. A lignina é um polímero de álcool aromático que fornece suporte adicional para a planta. Ajuda a proteger a planta de ataques de insetos ou patógenos. A lignina também ajuda no transporte de água nas células.
Diferença entre paredes celulares primárias e secundárias em plantas
Por exemplo, eles ainda estão aprendendo mais sobre os genes reais envolvidos na biossíntese da parede celular. Os pesquisadores estimam que cerca de 2.000 genes participam do processo. Outra área importante de estudo é como a regulação gênica funciona nas células vegetais e como afeta a parede.
Estrutura das paredes celulares dos fungos e das algas
Paredes celulares de fungos
ou mananas
, que possuem um alto nível de açúcar manose
. A parede celular também possui enzimas e proteínas estruturais.
Paredes celulares de algas
Mannanos são proteínas que produzem microfibrilas em algumas algas verdes e vermelhas. Os xilanos são polissacarídeos complexos e às vezes substituem a celulose nas algas. O ácido algínico é outro tipo de polissacarídeo frequentemente encontrado nas algas marrons. No entanto, a maioria das algas tem polissacarídeos sulfonados.
, é complexo e envolve várias proteínas.
Paredes celulares bacterianas
é uma molécula única que consiste em açúcares e aminoácidos em uma camada de malha e ajuda a célula a manter sua forma e estrutura.
Bactérias Gram-positivas e Gram-Negativas
Antibióticos e bactérias
Outro grupo de antibióticos chamado glicopeptídeos tem como alvo a síntese das paredes celulares, impedindo a formação de peptidoglicanos. Exemplos de antibióticos glicopeptídicos incluem vancomicina e teicoplanina.
Resistência a antibióticos
Uma maneira de algumas bactérias resistirem a antibióticos beta-lactâmicos, como a penicilina, é produzir uma enzima chamada beta-lactamase. A enzima ataca o anel beta-lactâmico, que é um componente central da droga, e consiste em carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. No entanto, os fabricantes de medicamentos tentam impedir essa resistência adicionando inibidores da beta-lactamase.
As paredes das células são importantes
