Функции клеточной стенки: опорная, транспортная, защитная

Поверхностный аппарат является неотъемлемой частью любой клетки и многих ее составляющих. Он выполняет жизненно важные функции. Как работает клеточная мембрана, строение и функции этой структуры - все будет рассмотрено в нашей статье.

Система мембран клетки

Всем известно, что клетка является наименьшей структурной и функциональной единицей организма, а ее основными частями являются поверхностный аппарат, цитоплазма и органеллы. Однако ее строение можно рассмотреть и по-другому. Любая клетка представляет собой систему биологических мембран. В переводе с латинского языка этот термин означает "пленка" или "кожура". Так, сверху клетки покрыты плазматической мембраной. А вот внутренняя среда клетки делится на отдельные сегменты при помощи подобных внутренних структур. Такое строение обеспечивает пространственное размещение различных элементов и химических процессов.

Строение и функции клеточных мембран

Существующая модель строения биологических мембран называется жидкостно-мозаичной. В ее основе располагается двойной слой липидов, гидрофильные части которых обращены наружу. Это фосфатные группы данных веществ. А вот гидрофобные части липидов, которые представляют собой соединения жирных кислот, обращены внутрь бислоя. Следующим компонентом клеточных мембран являются белки. Одни из них являются поверхностными и располагаются снаружи, другие пронизывают двойной слой липидов на разную глубину. Такое строение позволяет клетке осуществлять сложные процессы защиты, диффузии, фаго- и пиноцитоза.

Надмембранные комплексы клеток

Над плазматической мембраной расположены комплексы, осуществляющие дополнительные функции. В клетках растений, грибов и бактерий они представлены клеточной стенкой. А вот у животных подобной структурой является гликокаликс. Он обеспечивает непосредственную связь клетки с окружающей средой, регулируя избирательное поступление веществ. Функции клеточной стенки обусловлены ее особенностями строения, которые несколько отличаются от подобной структуры клеток животных.

Состав клеточной стенки

Химическая структура клеточной стенки у разных групп организмов несколько отличается. У растений она самая плотная. Это свойство обеспечивается наличием собранных в пучки нерастворимых волокон целлюлозы. Именно этот сложный углевод придает клеточным стенкам растений жесткость и прочность. Можно сказать, что он образует своеобразный каркас. Состав и функции клеточной стенки в разных типах тканей могут в значительной степени варьироваться. К примеру, с течением времени клетки одной из разновидностей покровной ткани, которая называется пробка, пропитываются жиросодержащим веществом суберином. Результатом этого является отмирание внутреннего содержимого и обеспечение опорной функции. Подобный процесс наблюдается и в клетках проводящей ткани растений, а именно в сосудах. Они становятся полыми структурами, в результате чего становится возможным проведение веществ. Процесс одревесневения происходит вследствие того, что промежутки между волокнами целлюлозы заполняет другой сложный углевод - лигнин. Он значительно повышает прочность поверхностного аппарата.

У грибов основу клеточной стенки также составляют полисахариды. Однако преобладающим является не целлюлоза, а хитин и гликоген. Это является чертой строения, которая роднит их с животными. А вот функции клеточной стенки бактерий обеспечивает сложное соединение углеводов и белков. Оно называется пептидогликан или муреин. Это вещество характерно только для клеток прокариотических организмов и выполняет механические функции.

Функции клеточной стенки

Несмотря на существенные отличия в химическом составе, клеточные стенки разных групп организмов имеют сходную специализацию. Их основные функции заключаются в обеспечении опоры, защиты и обмена веществ. Клеточная стенка поддерживает постоянную форму. Она защищает все внутреннее содержимое от механических воздействий окружающей среды. Функции клеточной стенки заключаются также в осуществлении непрерывного процесса поступления в клетку воды с растворенными в ней питательными веществами и в обратном направлении.

Проницаемость клеточной стенки

Процесс обмена веществ, который осуществляет клеточная стенка, возможен благодаря ее проницаемости. Это свойство проявляется в осуществлении двух обратных процессов. Первый называется плазмолизом. Он заключается в отслоении слоя цитоплазмы, расположенного непосредственно вблизи клеточной стенки. Для этого необходимы определенные условия. Плазмолиз происходит, например, если поместить клетку с более высокой концентрацией соли, нежели в ее собственной цитоплазме. Обратный процесс называется деплазмолизом.

Благодаря порам, которые находятся в клеточных стенках, происходит и обмен веществ между клетками. Непосредственно это осуществляется при помощи плазмодесм. Эти образования являются путем транспортировки веществ. Они проходят сквозь плазматическую мембрану и представляют собой полые трубки, соединяющие ЭПС соседних клеток. Именно в этих органеллах происходит синтез и накопление всех необходимых для развития организмов веществ.

Итак, клеточная мембрана, строение и функции которой мы рассмотрели в нашей статье, характерна для всех организмов. У растительных и бактериальных организмов, а также грибов над ней расположена клеточная стенка. Она образована полисахаридами, которые придают ей прочность. Основные функции клеточной стенки - это защита, опора и транспорт веществ.