Mikroskopowa i submikroskopowa struktura ścian komórkowych - wyjaśniono!
Przydatne uwagi na temat mikroskopowej i submikroskopowej struktury ścian komórkowych!
Substancje chemiczne ścian komórkowych pozostają połączone ze sobą fizycznie i chemicznie. Do takich badań wykorzystano kilka fizycznych i chemicznych metod. Początkowo głównym obiektem badań była ściana wtórna, ale dzięki udoskonaleniu metod udało się również zbadać pierwotną ścianę.
Zdjęcie dzięki uprzejmości: clipartpal.com/_thumbs/pd/plants/Plant_cell_wall_diagram.png
Znaczenie badania ścian pierwotnych polega na tym, że dostarcza informacji o metodach wzrostu ścian komórkowych w obszarze powierzchni. Badacze łączą obserwacje dotyczące barwienia różnicowego; rozpuszczalności różnicowe; warianty grubej i drobnej struktury; reakcja na światło spolaryzowane i fluorescencyjne, na promieniowanie rentgenowskie i na ciemne pole oświetleniowe; współczynniki załamania; i skład popiołu. W dzisiejszych czasach mikroskop elektronowy jest głównym narzędziem do badania ścian komórkowych.
Systemy micelarne i międzykomórkowe:
Organizacja struktury ścian komórkowych opiera się na celulozie. Podstawowymi jednostkami systemu są łańcuchowe cząsteczki celulozy o różnych długościach. Łańcuchy te nie są rozproszone losowo, ale występują w agregatach i ogólnie znane jako micele. Cząsteczki łańcucha mają równoległy układ w miceli, a reszty glukozy w łańcuchu są rozmieszczone w równych odległościach od siebie.
Tak więc wiązkę cząsteczek celulozy, miceli, można porównać do kryształu, ponieważ jego jednostki są rozmieszczone symetrycznie. W ten sposób wiązki cząsteczek celulozy są wzajemnie połączone za pomocą cząsteczek o niższym łańcuchu i z porowatego układu koherentnego, układu micelarnego, przenikającego się przez równie spójny układ międzykomórkowy, w którym obecne są różne substancje ściankowe inne niż celuloza.
Frey Wyssling (1959) graficznie opisał te elementy strukturalne i ich wzajemne relacje na podstawie ścianki wtórnej włókna Boehmera. Tutaj jedna cząsteczka celulozy ma 8 A szerokości. Cząsteczki celulozy są łączone w elementarną mikrofibrylę, która ma najszerszą średnicę 100 A i jest dostrzegalna w mikroskopie elektronowym. Zawiera 100 cząsteczek celulozy w przekroju poprzecznym. Zarówno cząsteczki celulozy, jak i elementarne włókienka są strukturami przypominającymi wstążki.
Elementarne włókienka tworzą wiązkę zwaną mikrofibrylem o szerokości 250 A i zawierającą 2 000 cząsteczek celulozy w przekroju poprzecznym. Badania mikroskopem elektronowym ścian komórkowych są związane głównie z tym urządzeniem. Mikrofibryle są łączone w makrofibryle o średnicy 0, 4 mikrona (| i) i zawierają 500 000 cząsteczek celulozy w przekroju poprzecznym. Na koniec, 2 000 000 000 cząsteczek celulozy stanowi poprzeczny przekrój wtórnej ścianki włókna.
Mikrofibryl i struktura mikrokapilarna:
Jak wspomniano wcześniej, celuloza ścianek komórek roślinnych jest interpretowana jako kombinacja dwóch wzajemnie przenikających się układów, micelarnego i międzykomórkowego. Są submikroskopowe. Ściany zawierają porowatą matrycę z celulozy składającą się z bardzo drobnych połączonych włókienek, mikrofibryli i międzyfibrynowego układu mikrokapilarów zawierających różne niecelelowe składniki ścienne.
Jednakże w mikrofibrylach micele, aw konsekwencji również cząsteczki łańcuchowe występują w przybliżeniu równolegle do długiej osi włókienek. Mikrokapiele w obrębie struktury celulozowej mogą zawierać ciecze, woski, ligninę, kutynę, hemicelulozy, suberynę, substancje pektynowe, inne mniej powszechne związki organiczne, a nawet kryształy i krzemionkę.
Orientacja mikrofibrynowa w ścianie komórkowej:
W trzech warstwowych ściankach niektórych naczyń, cewek i włókien drzewnych, orientacje włókienkowe warstwy wewnętrznej i zewnętrznej zmieniają się pomiędzy poprzecznymi i śrubowymi, helisy mają stosunkowo mały skok, a helisy w warstwie centralnej wahają się pomiędzy podłużnym i względnie stromo nachylonym splotem śrubowym. . Charakterystyczne wzory występują w dużych, otoczonych jamach wczesnych drewnianych cewek.
W włóknie bawełnianym, część ścianki wtórnej składa się z mikrofibryli zorientowanych pod kątem 45 stopni i mniej w stosunku do osi wzdłużnej włókna.
W kolejnej blaszce z włókna lnianego helisy są nawijane w przeciwnych kierunkach. W komórkach tchawicy z pierścieniowymi i skalarnymi zagęszczeniami wtórnymi obszary krystaliczne tych zgrubień mają orientację poziomą, pierścieniową.
Skok helis mikrofibryli zmienia się w ściankach wtórnych różnych komórek. Jednak wśród warstw tej samej ściany, w obrębie danej warstwy, mikrofibryle są zwykle równoległe do siebie i zawsze równoległe do powierzchni komórki. Ściany wtórne mają równoległą teksturę.
