تبیان، دستیار زندگی
مشخصات سلول ها نه تنها به وسیله ی محتویات سیتوپلاسمی و سازمان دهی درون سلولی آن ها، بلکه ترکیب پیچییده ای از مواد برون سلولی تعیین می شوند. این مواد مجموعاً ماده ی زمینه ی برون سلولی (ECM) نامیده می شوند. ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ماده ی زمینه ای برون سلولی(1)

اهداف:

  • آشنایی با ماده زمینه ای سلول
  • آشنایی با دیواره های سلول گیاهی

شرح درس:

مربوط به ساختارشناسی و مورفولوژی

مشخصات سلول ها نه تنها به وسیله ی محتویات سیتوپلاسمی و سازمان دهی درون سلولی آن ها، بلکه ترکیب پیچییده ای از مواد برون سلولی تعیین می شوند. این مواد مجموعاً ماده ی زمینه ی برون سلولی (ECM) نامیده می شوند.

ترکیبات ECM که عمدتاً کربوهیدرات ها وپروتئین ها هستند، داخل سلول ساخته می شوند و از طریق غشای پلاسمایی به جایی که این ترکیبات گردهم می آیند منتقل می شوند. در مورد سلول های گیاهی، ECM به دیواره ی سلولی اختصاص داده می شود. این کار موجب ثبات وحفاظت پروتوپلاست می شود و مسئول حفظ شکل سلول است.

دونوع دیواره ی سلولی تشخیص داده شده است:

  • دیواره های اولیه که سلول های جوان و فعال در حال رشد را احاطه می کند.
  • دیواره های ثانویه که وقتی سلول به بلوغ رسید و رشد آن متوقف شد، تشکیل می شود.

دیواره ی سلولی اولیه

دیواره ی اولیه دیواره ای است نازک با ضخامت چند میکرومتر که از پلی مرهای نخ مانند گلوکز که به طور تصادفی در کنار هم قرار گرفته اند و سلولز نام دارند تشکیل شده است. سلولز یک زنجیر بلند و بدون انشعاب گلوکاگون است. یک مولکول منفرد سلولز ممکن است شامل 3000 واحد گلوکز یا بیشتر باشد. در دیواره ی سلولی، مولکول های سلولز در آرایش های طولی و موازی که میکروفیبریل نامیده می شوند گروه بندی شده اند. هر میکروفیبریل تقریباً 5 تا 12 نانومتر قطر دارد و تقریباً از 50 تا 60 مولکول سلولز تشکیل شده است. قدرت کشسانی (توان تحمل کشش بدون شکستن) یک میکروفیبریل برابر استحکام یک سیم فولادی با همان اندازه است. آرایش میکروفیبریل ها در دیواره ی اولیه کمابیش تصادفی است، اگرچه در سلول های در حال طویل شدن، آن ها تمایل دارند به صورت موازی با جهت رشد آرایش یابند.


میکروفیبریل های سلولزی در یک ماده ی زمینه ای از پلی ساکاریدهای غیر سلولزی که عمدتاً همی سلولز و مواد پکتینی هستند، قرار می گیرند. همی سلولز ترکیبی پیچیده ی غیر یکنواخت از قندها و مشتقات قندهاست که شبکه ای بسیار منشعب را تشکیل می دهد. مواد پکتینی که حدود 35 درصد از دیواره ی اولیه را تشکیل می دهند نیز گروه غیر یکنواختی از پلی ساکاریدها هستند. همچنین این ماده در ترکیب تیغه میانی به وفور یافت می شود. تیغه میانی مانند سیمانی است که دیواره های اولیه سلول های مجاور را در کنار همدیگر نگه می دارد. ماده ی زمینه ی دیواره ی سلولی به صورت یک ژل فاقد شکل با ساختمان کم یا فاقد ساختمان در نظر گرفته می شود.

دیواره های اولیه سلولی همچنین شامل تقریباً 10 درصد از گلیکوپروتئین ها با محتوای بالای غیر معمول اسید آمینه هیدروکسی پرولین هستند. این گلیکوپروتئین های غنی از هیدروکسی پرولین،اکستنسین extension نامیده می شود. این ماده یک شبکه ساختمانی را تشکیل می دهد که بر قدرت دیواره می افزاید و در رشد سلول دخالت می کند.

یکی از اعمال نهایی در تقسیم سلولی تشکیل یک صفحه ی سلولی یعنی نخستین بخش بندی های سلول های دختری است. صفحه ی سلولی از طریق ادغام حباب های گلژی که تولید پیش سازهای دیواره ی سلولی را بر عهده تشکیل می شود. حباب های غشایی ادغام شده در نهایت غشای پلاسمایی سلول های دختری را تشکیل می دهند و محتویات آن ها به داخل تیغه ی میانی تازه شکل گرفته می رود.

همی سلولز و مواد پکتینی به شدت هیدراته هستند و با وجود پیوندهای جانبی شدید بین میکروفیبریل های سلولز، دیواره به اندازه کافی منفذدار باقی می ماند که اجازه عبور آزاد آب و بیشتر مواد محلول را بدهد. با وجود این که دیواره ی استحکام ساختمانی و شکل سلول را موجب می شود، کنترل خاصی در تبادل مواد بین سلول و محیط آن اعمال نمی کند.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا