Contente
- Qual é a função de uma parede celular?
- O que compõe a parede celular da planta?
- Pressão de turgor
- Proteínas na parede celular
- Estrutura da parede celular da planta
- Parede celular primária
- Parede celular secundária
- Diferença entre paredes celulares primárias e secundárias em plantas
- A estrutura das paredes celulares de fungos e algas
- Paredes celulares fúngicas
- Paredes Celulares em Algas
- Paredes celulares bacterianas
- Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas
- Antibióticos e bactérias
- Resistência a antibióticos
- Cell Walls Matter
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 possuem 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 da célula. A parede é rígida e 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. Desde que a parede é uma membrana semipermeável, 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 compõe a parede celular da planta?
Uma parede celular da planta 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 longas cadeias. Essas cadeias se juntam e formam celulose microfibrilas, com vários nanômetros de diâmetro. As microfibrilas ajudam a controlar o crescimento da célula limitando ou permitindo sua expansão.
Pressão de turgor
Uma das principais razões para ter uma parede em uma célula vegetal é que ela pode suportar pressão de turgor, e é aqui que 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.
As hemiceluloses e as pectinas são polissacarídeos ramificados. As hemiceluloses têm ligações de hidrogênio conectando-as às microfibrilas de celulose, enquanto as pectinas capturam 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 da 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 modificações normais que ocorrem para manter a parede celular das plantas. Eles também desempenham um papel no amadurecimento de frutas e alterações na cor das folhas.
Se você já fez sua própria geléia ou geléia, viu os mesmos tipos de pectinas encontrado nas paredes celulares 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.
••• CiênciaEstrutura da parede celular da planta
As paredes celulares das plantas são estruturas de três camadas com lamela média, 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).
A lamela média atua como cola ou cimento nas células vegetais, pois contém pectinas. Durante a divisão celular, a lamela média é a primeira a se formar.
Parede celular primária
A parede celular primária se desenvolve quando a célula cresce, por isso tende a ser fina e flexível. Forma-se entre a lamela média e a membrana de plasma.
Consiste em microfibrilas de celulose com hemiceluloses e pectinas. Essa camada permite que a célula cresça ao longo do tempo, mas não restringe demais o crescimento das células.
Parede celular secundária
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. 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
Quando você compara a composição e a espessura das paredes celulares primárias e secundárias das plantas, é fácil ver as diferenças.
Primeiro, as paredes primárias possuem 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 celulares primárias parecem aleatórias, mas estão organizadas em paredes secundárias.
Embora os cientistas tenham descoberto muitos aspectos de como as paredes celulares funcionam nas plantas, algumas áreas ainda precisam de mais pesquisas.
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 de genes funciona nas células vegetais e como isso afeta a parede.
A estrutura das paredes celulares de fungos e algas
Semelhante às plantas, as paredes celulares dos fungos consistem em carboidratos. Entretanto, enquanto os fungos têm células com quitina e outros carboidratos, eles não têm celulose como as plantas.
Suas paredes celulares também têm:
É importante notar que nem todos os fungos possuem paredes celulares, mas muitos deles possuem. 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 insetos seus exoesqueletos fortes.
Paredes celulares fúngicas
Em geral, fungos com paredes celulares têm três camadas: quitina, glucanos e proteínas.
Como 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 a rigidez da parede celular.
Finalmente, há uma camada de proteínas chamada de manoproteínas ou mananos, que possuem um alto nível de açúcar manose. A parede celular também possui enzimas e proteínas estruturais.
Diferentes componentes da parede celular dos fungos podem servir a propósitos diferentes. Por exemplo, as enzimas podem ajudar na digestão de materiais orgânicos, enquanto outras proteínas podem ajudar na adesão ao meio ambiente.
Paredes Celulares em Algas
As paredes celulares das 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.
Os mangananos 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 possui polissacarídeos sulfonados.
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 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 exocitose, é complexo e envolve várias proteínas.
Paredes celulares bacterianas
Uma parede celular bacteriana possui peptidoglicanos. Peptidoglicano ou murein 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.
A parede celular das bactérias existe fora da membrana plasmática. A parede não apenas ajuda a configurar o formato da célula, mas também ajuda a impedir que ela exploda e derrame todo o seu conteúdo.
Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas
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 manchar azul ou violeta durante um teste de coloração de Gram, que usa corantes para reagir com os peptidoglicanos na parede celular.
Por outro lado, bactérias gram-negativas não podem ser manchadas de 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 notar que as bactérias gram-positivas e gram-negativas têm peptidoglicanos, mas uma membrana externa extra impede a coloração de bactérias gram-negativas.
Bactérias gram-positivas têm paredes celulares espessas feitas de camadas de peptidoglicanos. As bactérias gram-positivas têm uma membrana plasmática cercada por essa parede celular. No entanto, 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 endotoxina. As bactérias gram-negativas têm uma membrana plasmática interna e externa e as finas paredes celulares estão entre as membranas.
Antibióticos e bactérias
As diferenças entre células humanas e bacterianas tornam possível o uso antibióticos no seu 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 na maneira como alguns antibióticos funcionam.
Por exemplo, a penicilina, um antibiótico beta-lactâmico comum, pode afetar a enzima que forma os elos entre os filamentos peptidoglicanos das 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.
Outro grupo de antibióticos chamado glicopeptídeos tem como alvo a síntese de paredes celulares, impedindo a formação de peptidoglicanos. Exemplos de antibióticos glicopeptídicos incluem vancomicina e teicoplanina.
Resistência a antibióticos
A resistência aos 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 se tornam resistente a antibióticos De maneiras diferentes.
Por exemplo, eles podem mudar suas paredes celulares. Eles podem remover o antibiótico de suas células ou compartilhar informações genéticas que incluem resistência aos medicamentos.
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 essencial da droga e consiste em carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. No entanto, os fabricantes de medicamentos tentam evitar essa resistência adicionando inibidores de beta-lactamase.
Cell Walls Matter
As paredes celulares oferecem proteção, suporte e ajuda estrutural para plantas, algas, fungos e bactérias. Embora existam grandes diferenças entre as paredes celulares de 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.
A compreensão das paredes celulares dos 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.