Bunková stena

Z chemickej stránky je diferencujúca sa bunková stena tvorená bielkovinami, lipidmi a pektínmi, čo sú druhy polysacharidov. Neskôr v nej dochádza k ukladaniu ďalších látok, z ktorých najvýznamnejšie sú celulóza, hemicelulóza a lignín.

Celulóza je vysokomolekulový polysacharid, ktorý tvorí stavebnú konštrukciu rastlinných bunkových stien. Makromolekula celulózy je lineárny homopolymér zložený z β-D-glukózy. V bunkovej stene sú jednotlivé vlákna spojené vodíkovými mostíkmi, čo dáva bunkovej stene potrebnú tuhosť a pevnosť. Celulóza je stavebnou jednotkou primárnej bunkovej steny.

Lignín je popri celulóze a hemicelulózach najdôležitejšou zložkou v zdrevnatenej sekundárnej bunkovej stene. Je to amorfná látka, ktorá vypĺňa priestor medzi vláknami celulózy. Lignín spolu s celulózou, tzv. lignocelulóza, tvorí najrozšírenejší biopolymér v prírode - drevo. Dodáva bunkovej stene pevnosť v ťahu a tlaku. Proces ukladania lignínu do celulózovej vrstvy bunkovej steny sa nazýva lignifikácia.

Hemicelulózy sú krátke reťazce glykozidicky spojených zvyškov cukrov, ktoré okrem glukózy môžu obsahovať aj iné cukry (manóza, xylóza, galaktóza). Hemicelulózy majú mechanickú a zásobnú funkciu.

Pektíny sa vyskytujú hlavne v mladých rastlinách. Vo vode napučiavajú, nerozpúšťajú sa v nej. Suberín je látka, ktorá neprepúšťa vodu ani roztoky. Suberinizácia je charakteristická pre bunky exodermy, endodermy a floém. Kutín je charakteristický pre vonkajšie steny pokožkových buniek, kde sa ukladá do vrstvy, ktorá sa označuje ako kutikula. Na povrchu bunkových stien sa ukladajú rastlinné vosky v podobe súvislej vrstvy, zŕn alebo tyčiniek. Suberín, kutín a vosky majú ochrannú funkciu, zabraňujú vysychaniu a vnikaniu parazitov dovnútra rastliny.

Vznik a štruktúra bunkovej steny link

Bunková stena vzniká z plazmatickej platničky, ktorá sa objavuje počas mitózy. Rastlinná bunka sa delí centrifugálne (odstredivo), čiže plazmatická platnička vzniká v strede a rastie smerom k okrajom. Živočíšna bunka sa naproti tomu delí centripetálne (dostredivo), rastom plazmatickej membrány od okrajov ku stredu.

Bunková stena nie je chemicky ani morfologicky homogénna. Skladá sa z rôznych vrstiev:

1. Stredná lamela vzniká predovšetkým z pektínových látok a pri delení bunky, a v budúcnosti, oddeľuje bunkové steny susedných buniek.
2. Na strednú lamelu sa prikladá primárna stena obsahujúca najmä celulózy, hemicelulózy a pektíny, pričom celulózové vlákna sú v nej usporiadané v sieťovine. Je pružná a ľahko rastie do šírky prikladaním nových celulóznych mikrofibríl, takže nijako neprekáža rastu buniek.
3. K primárnej stene sa po ukončení rastu bunky môže zvnútra prikladať ešte sekundárna stena, ktorá je spravidla výrazne silnejšia, je obohatená organickými aj anorganickými látkami a jej celulózne vlákna sú usporiadané súbežne. Tvoria ju tri chemicky a morfologicky odlišné vrstvy. Vznik sekundárnej steny sa označuje ako hrubnutie bunkovej steny a niekedy môže viesť až k odumretiu protoplastu.

V bunkovej stene všetkých živých buniek vyšších rastlín sa nachádzajú jemné kanáliky, označované ako plazmodezmy. Nevyskytujú sa len vo zvieracích bunkách prieduchov a bunkách zárodočného mieška. Majú priemer 20-60 nm. Sú vystlané plazmalémou a majú špecifickú ultraštruktúru. V miestach väčšej hustoty plazmodeziem nedochádza k tvorbe sekundárnej steny a vznikajú tu stenčeniny, ktoré sa nazývajú bodky. Plazmodezmy slúžia na transport živín a medzibunkovú komunikáciu.

Funkcie bunkovej steny link

Napriek svojej hrúbke je bunková stena priepustná (permeabilná) pre vodu a väčšinu v nej rozpustených látok, na rozdiel od plazmatickej membrány, ktorá je polopriepustná (semipermeabilná). Podmieňuje tvar buniek (štruktúrna funkcia), zabezpečuje ich pevnosť (mechanická funkcia) a chráni pred patogénmi (ochranná funkcia). Bunková stena sa podieľa aj na prenose iónov z vonkajšieho prostredia do bunky, reguluje výdaj látok z bunky a reguluje osmotické pomery v bunke. Bunková stena nie je inertná, ale vnútorné vrstvy vykazujú značnú enzymatickú aktivitu. Vysokou enzymatickou aktivitou sa vyznačuje aj periplazmatický priestor (medzi plazmalémou a stenou). Nachádzajú sa tu aj adhézne proteíny, ktoré zabezpečujú prepojenie plazmalémy a steny. Bunková stena bohatá na hemicelulózy je zásobárňou sacharidov.

Bunková stena húb link

Iba niektoré druhy ríše húb vytvárajú bunkovú stenu. Tá je tvorená chitínom alebo celulózou (riasovky - Oomycetes). Bunková stena pôsobí ako ochranný faktor, vonkajšia kostra a ochrana pred osmotickou lýzou. Veľa fungicídov je založených na princípe narušovania tejto steny. Zloženie a štruktúra bunkovej steny húb závisí, viac ako u iných organizmov, na okolitom prostredí, životnom cykle a úlohe bunky.

Bunková stena prvokov link

Bunky živočíchov nikdy nemajú bunkovú stenu. To, čo sa niekedy chybne považuje za bunkovú stenu, je tzv. pelikula, čo je spevnená vrstva nachádzajúca sa pod plazmatickou membránou niektorých prvokov a ich cýst. Základnými zložkami pelikuly sú anorganické soli (uhličitan vápenatý, oxid kremičitý) alebo chitín, ktorý sa nachádza aj v pancieri kôrovcov a u hmyzu. Pelikula tvorí vonkajší skelet prvoka (exoskelet) a určuje tvar jeho bunky.