Клетъчните стени на растенията

Говорихме много за клетките като цяло, но в това видео ще се фокусираме върху растителните клетки и по-точно върху клетъчната стена на растителните клетки. Това тук е рисунка на растителна клетка. Първото нещо, което може би ще ти направи впечатление, е, че вместо заоблена форма, като тази на много други клетки, които съм рисувал, тази има форма на куб или на призма. Това е така, защото имаме растителна клетка и тя може да има такава структура. Следващият въпрос е – какво дава тази форма на растителните клетки. Какво им позволява да имат тази форма на куб или призма? Отговорът е клетъчната стена. Това е клетъчната стена. Нека се ориентираме правилно в тази рисунка. Разбира се, ако тази част не беше отрязана, щяхме да виждаме само външната част на клетката. Щяхме да виждаме само клетъчната стена. Но ние сме отрязали това парче и можем да видим различни слоеве от вътрешността на клетката. Имаме клетъчната стена отвън. Точно под нея имаме клетъчна мембрана или плазмена мембрана. Това е клетъчната мембрана. Клетъчната мембрана е под клетъчната стена. Под клетъчната мембрана е цитоплазмата. А в цитоплазмата има най-различни неща. Това голямо нещо, което заема много голям обем от вътрешността на растителната клетка е вакуола, за която сме говорили в други видеа. Вакуола. Комбинацията от вътрешното налягане, органели като вакуолата и налягането от всичките течности в клетката, оказва натиск навън, а клетъчната стена държи всичко това вътре в клетката. Това придава структурата на растенията. Затова растенията могат да растат и да са изправени. Растенията могат да растат изправени. Рисувам растение. Всъщност имам растение в стаята си, което гледам в момента, то може да расте изправено. И така, имаме клетъчна стена, клетъчна мембрана, както и други органели. Тук имаме хлоропласти, те са много важни за фотосинтезата. Това са нашите добри приятели митохондриите. Имаме ядрена обвивка или по-точно – жълтото нещо е вътрешната ядрена мембрана. В тази обвивка е ДНК. Имаме ендоплазмена мрежа. Зърнестата ендоплазмена мрежа има рибозоми по мембраната. Гладката ендоплазмена мрежа няма рибозоми. Апаратът на Голджи – всичко това е бърз преговор. Сега да се концентрираме върху клетъчната стена. Да се върнем на нея. Ако искаме да погледнем клетъчната стена отблизо, можем да разгледаме следната диаграма. Тя може да те изненада малко. Преди, когато мислех за клетъчната стена, си представях нещо като тухлена стена. Нещо непроницаемо. Но тази рисунка показва нещо съвсем различно. За да стане по-ясно – това е нашата клетъчна мембрана, следователно тук имаме двоен липиден слой. Върху него е разположена клетъчната стена. Както виждаш, тя не е дебела като тухлена стена, като нещо непроницаемо. Виждаш, че тя се състои от всички тези полизахаридни нишки, които я изграждат. Тя съдържа например целулоза, която, както видяхме, е полимер на глюкозата, подреден по точно определен начин, хеми-целулуза, която има различни видове мономери. Имаме пектин, който е друг полизахарид. Вероятно си ял/а всички тези неща, ако не днес, то поне миналата седмица. Когато говорим за диета, богата на фибри, имаме предвид неща като целулоза и пектин. Неща, които храносмилателната ти система не може да смели. Когато изядеш някое растение, получаваш фибри, тъй като изяждаш клетъчните стени на растението. Те вършат добри неща като забавяне на абсорбирането на глюкоза в червата. Абсорбира се вода, затова можем да кажем, че нещата минават през храносмилателната система малко по-бързо. Но основното нещо е, че това тук не е стена. Тя позлволява – всъщност е стена. Официално е клетъчна стена, но не е дебела, непроницаема стена, както стените на стаята, в която се намираш. Виждаш, че има пространства, през които могат да преминават малки молекули. Повече прилича на мрежа или на парче плат. Всъщност клетъчната мембрана има достъп до течността и до молекулите, които се намират между клетките. За да е ясно какво виждаме: този слой тук е клетъчната мембрана, (показва на рисунката – слоят в синьо) това е двойният липиден слой. Това тук е клетъчната стена. (в зелено отгоре) Трябва ми друг цвят. Това е клетъчната стена. И точно над клетъчната стена е пространството между клетките, което се нарича средна ламела. Пространството между клетките наричаме средна ламела. Това тук също е средна ламела. Всичко това е интересно, но може би се питаш: "Колко твърда е клетката?" "Разбирам, че стената е като мрежа, но клетките... растенията могат да стоят изправени. На клетъчната стена ли се дължи тяхната твърдост?" Отговорът е – донякъде. Клетката е като тази мрежа, тя поддържа формата на клетките. Но ако спреш да поливаш едно растение, ще видиш, че то клюмва. Това се случва, тъй като част от способността му да стои изправено идва от вътрешното налягане в клетките. Друга част от формата на растението идва и от самата клетъчна стена. Сега може би си казваш: "Хм, аз съм виждал/а растения, които са много по-твърди от растението, което си нарисувал. Какво да кажем за дърветата? За дървесината? Дървесината изглежда много твърда. Толкова е твърда, че можем да построим истински стени от дърво." Отговорът е, че при тези по-зрели растения, щом клетката спре да расте и имаме нашата клетъчна стена, могат да се натрупат допълнителни слоеве целулоза и други молекули, които да формират т.нар вторична клетъчна стена. Можем да разглеждаме това като първична клетъчна стена. А над нея може да се изгради по-дебела вторична клетъчна стена, която дава на растението много повече твърдост. Това придава структурата на дървесината, дори ако ѝ отнемем всичката вода, дори да я дехидратираме, дървесината все още ще притежава твърдост, благодарение на слоевете целулоза и други молекули, които са толкова дебели, че ѝ позволяват да запази твърдостта си. Преминавам към последното нещо, за което искам да говоря. Вече видяхме, че клетъчната мембрана има досег с молекулите, които плуват между клетките, но освен това има директни тунели между съседните растителни клетки. Нарисувал съм тези директни тунели тук, от външната страна на клетъчните стени, тези жълти кръгчета са т.нар. плазмодезми. Това са плазмодезми. За да разбереш по-добре какво представляват, си представи, че това е една клетка. Тук пиша клетка 1. Да кажем, че това е клетка 2. Клетка 2 е ето тук. Клетките са срязани напречно. Можеш да видиш, че плазмодезмите са тези тунели, които се образуват между двете клетки. В резултат на това могат да се обменят директно цитозол или малки молекули между тези две клетки. Ще обясня структурата на тези тунели малко по-подробно – имаме тази тръба от гладка ендоплазмена мрежа, която минава през плазмодезмата. Но искам да съм много ясен. Много често, когато учиш биология, оставаш с впечатление, че всичко в учебника е ясно и добре изучено. Но хората все още изучават въпроса точно защо съществуват плазмодезмите. За какво са необходими? Какво се транспортира през тях и как, при какви условия? Ако се задълбаеш в тези въпроси, които изброих, ще разбереш, че това е област на активни научни изследвания. Надявам се, че в това видео научи малко повече за дърветата около теб, за растенията навън и за домашните растения, и дори за салатата, която може да си изял/а на обяд.