Cellen hebben unieke eigenschappen die zijn ontwikkeld om te onderhouden met cellulaire organisatie.
Alle prokaryotische cellen hebben overwegend een stijve celwand die de cel mechanische en structurele ondersteuning biedt. Behalve dierlijke cellen, hebben bacteriën, plantencellen en schimmels een celwand. Peptidoglycan-subeenheden vormen de ruggengraat van de celwand.
Enkele belangrijke functies van celwand
- Bepaalt de vorm, structuur en handhaaft de integriteit van de cel
- Biedt bescherming tegen externe gifstoffen
- Beschermt tegen mechanische belasting
- Handhaaft interne turgordruk
- Helpt bij cel-celcommunicatie
- Fungeert als de interface tussen interne cellulaire ruimte en externe milieu
Hebben prokaryoten een celwand en membraan?
Prokaryote cellen hebben samen met plantencellen en schimmels een celwand en celmembraan.
Ja, zeker hebben prokaryoten celmembranen en celwanden. Het celmembraan is ook bekend als het plasmamembraan, wat vooral belangrijk is omdat het veelzijdige rollen vervult. Daarentegen ligt de celwand buiten het celmembraan, meestal een rigide structuur die de prokaryotische omvat cellen.
De celmembraan houdt het cytoplasma vast en vormt een selectief permeabele laag die alleen specifieke ionen en moleculen doorlaat. Bovendien zijn karakteristieke eiwitachtige structuren belichaamd in het celmembraan dat werkt als receptoren en reageert op externe stimuli.
Afgezien van cel-celcommunicatie, is het celmembraan ook de plaats voor verschillende metabolische activiteiten, waaronder ademhaling, fotosynthese en synthese van verschillende biomoleculen.
De basiselementen van een prokaryote cel
De celwand speelt een cruciale rol in prokaryotische cellen, waaronder het zorgt voor de vorm van de cel, beschermt cellen tegen osmotische lysis, beschermt cellen tegen giftige stoffen en andere pathogenen, en ten slotte draagt het ook bij aan pathogeniteit.
Wat bevatten de prokaryotische celwanden?
De meest bestudeerde prokaryote celwand is van eubacteriën, op basis van zijn reactie op de Gram-kleuring, is het hele bacteriële domein verdeeld in twee delen. Gram-positieve bacteriën bevatten kenmerkende dikwandige celwanden in vergelijking met gram-negatieve bacteriën.
De celwand van grampositieve bacteriën bevat een 20 tot 80 nm dikke peptidoglycaan (mureïne) laag die buiten het celmembraan ligt. Peptidoglycaan is een polymeer van twee suikerderivaten: N-acetylglucosamine en N-acetylmuraminezuur, die afwisselend verknoopt zijn door peptidebindingen.
D-glutaminezuur, D-alanine en meso-diaminopimelzuur (sommige bacteriën vervangen door L-lysine) worden meestal niet gevonden in eiwitten en D-aminozuren bieden bescherming tegen peptidase-afbraak.
Gram-positieve bacteriële celwandsamenstelling
Aan de enorme peptidoglycaanlaag zijn resten van teichoïnezuren covalent gehecht. Dit zijn polymeren van glycerol of ribitol verbonden door fosfaatgroepen. Aminozuren zijn gehecht aan de subeenheden glycerol en ribitol.
De celwanden van gramnegatieve bacteriën verschillen op unieke wijze van grampositieve bacteriën omdat ze een dunne peptidoglycaanlaag bevatten gevolgd door een periplasmatische ruimte die 20-40% van het totale celvolume uitmaakt. Gram-negatieve bacteriële peptidoglycaanlaag bevat een uniek eiwit - het lipoproteïne van Braun dat covalent aan de celwand is gehecht.
Bovendien bevatten gramnegatieve bacteriën aan de celwand en periplasmatische ruimte een ongebruikelijk buitenmembraan dat bestaat uit lipiden en koolhydraten - de lipopolysaccharide (LPS's).
Gram-negatieve bacteriële celwandsamenstelling
Waar celwand gevonden in prokaryote cel?
Celwand is het integrale onderdeel van eencellige prokaryoten.
De celwand is de buitenste buitenste laag van de prokaryote cel, aanwezig naast het plasmamembraan. Er zijn echter enkele extra membranen zoals capsules aanwezig naast de celwand. Deze laag zorgt ervoor dat de cel zijn vorm en integriteit behoudt onder alle omgevingsomstandigheden.
Waarin verschilt een prokaryote celwand van een eukaryote cel?
De prokaryotische celwand verschilt sterk van de eukaryote celwand. De samenstelling van beide celwanden is enorm verschillend. De opvallende verschillen van beide celwanden staan hieronder vermeld.
| Prokaryote celwand | Eukaryotische celwand | |
| Voorval | De meeste prokaryotische cellen hebben een celwand. | Afwezig in gewervelde dieren, alleen aanwezig in plantencellen en schimmelcellen |
| Dikte | 20-80 nm voor grampositief en 10 nm voor gramnegatief | ~ 20nm dik |
| Chemische samenstelling | Bacteriële celwanden bevatten polymeren van NAG (N-acetylglucosamine) en NAM (N-acetylmuraminezuur) verknoopt door peptidebindingen die de peptidoglycaanlaag vormen. | De celwand van plantencellen is samengesteld uit cellulose, terwijl schimmelcellen chitine of schimmelcellulose bevatten (een polymeer van N-acetylglucosamine) |
| Structuur | De meeste bacteriële cellen bevatten een celmembraan gevolgd door een laag van de peptidoglycaanlaag. Naast de peptidoglycaanlaag zijn er nog enkele lagen aanwezig. | De plantencel bevat een primaire celwand gevolgd door middelste lamellen. Soms is er ook een secundaire celwand. |
Is de prokaryotische celwand stijf?
De celwand is vrij rigide van aard vanwege de aanwezigheid van uitgebreide verknoping (ofwel peptide- of glycosidische binding hangt af van het soort cel) over de wand.
Ja, de prokaryote celwand is stijf en stijf beschermende laag. Het is samengesteld uit een enorm netwerk van polymeren van peptidoglycaan. De ruggengraat van dit polymeer bestaat uit afwisselende eenheden van N-acetylglucosamine en N-acetylmuraminezuur verknoopt door peptidebindingen.
Hebben alle prokaryotische cellen een celwand?
Niet alle prokaryoten hebben een celwand.
Prokaryotisch cellen hebben voornamelijk celwanden. Er zijn echter enkele uitzonderingen. Mycoplasma is de kleinste bacterie (ongeveer 150-250 nm groot) die de peptidoglycaanlaag mist. Hierdoor zijn ze in verschillende vormen aanwezig.
Welke prokaryotische cellen hebben geen celwand??
Er zijn enkele uitzonderingen, maar weinig prokaryotische leden missen deze externe stijve laag.
Mycoplasma is een groep van kieskeurige bacteriën, die meestal achterblijven als commensalen of parasieten van mensen, dieren en planten. Dit zijn de kleinste prokaryote cellen met een diameter van ongeveer 0,2 -0.3 µm. Ze missen een celwand. Ze zijn alleen omgeven door het plasmamembraan en zijn aanwezig in verschillende vormen - pleomorf van aard.
Heeft archaea een celwand?
Archaeale celwandstructuur is uniek verschillend van gram-positieve of gram-negatieve bacteriën.
Ja, archaea bevatten een celwand. De archaeale celwand mist een peptidoglycaanlaag. De celwand bestaat uit heteropolysachariden – pseudomureïne in plaats van peptidoglycaan, dat een polymeer is van L-aminozuren, in tegenstelling tot D-aminozuren die aanwezig zijn in de bacteriële celwand.
De celwand bevat N-acetyltalosaminuronzuur in plaats van N-acetylmuraminezuur en N-acetylglucosamine, verknoopt met β (1→3) glycosidebindingen samen met glycoproteïnen.
Membraanstructuren van archaeale en bacteriële celwand
1. archaeale fosfolipide-isopreenketens; 2. etherverbindingen; 3. L-glycerolgroep; 4. fosfaatgroep; 5. een bacteriële of eukaryote fosfolipide - vetzuurketens; 6. esterbindingen; 7. D-glycerolgroep; en 8. fosfaatgroep
Het archaeale celmembraan kan dubbellaags zijn, zoals bacteriële en eukaryotesoms kan het echter eenlagig zijn. De celmembraan bevat vertakte koolwaterstoffen (20 koolstofatomen in een keten - dietherkoolwaterstof terwijl 40 koolstofatomen in een keten - tetraether) verbonden door een etherbinding aan de glycerolgroepen. De archaeale celwand bevat ook niet-polaire lipiden - squaleen en tetrahydro-squaleen.
Hebben cyanobacteriën een celwand?
Net als andere prokaryote leden hebben cyanobacteriën een complexe vliezige structuur.
Ja, cyanobacteriën hebben ook een duidelijk: celwand omgeven door een laag slijmerige omhulsel. De cyanobacteriële celwand bevat vijf specifieke chemische stoffen - waarvan er drie aminozuren zijn en de rest van de twee suikerresiduen, namelijk glucosamine en muraminezuur. De cyanobacteriële celwand is een complexe structuur met meerdere lagen.
Er zijn vier lagen in de cyanobacteriële celwand die worden aangeduid als LI, LII, LIII en LIV.
LI laag-
Het is de binnenste laag van 3-10 nm dikte. Deze transparante laag ligt naast het plasmamembraan.
LII-laag
Deze laag is samengesteld uit mucopeptide en muraminezuur, samen met glucosamine, alanine, glutaminezuur en di-amino-pamelzuur. Deze laag biedt mechanische ondersteuning aan de celwand en behoudt de celvorm. De dikte van de laag varieert van 10 tot 1000 nm.
LIII laag
Deze laag is vergelijkbaar met laag LI.
LIV
Dit is de buitenste laag die gerimpeld en golvend lijkt. Het is een dunne en elektronendichte laag.
Alle vier de lagen zijn met elkaar verbonden door plasmodesmata. In de celwand zijn talrijke poriën aanwezig. Deze poriën fungeren als een doorgang voor de afscheiding van slijm door de cel.
Een typische cyanobacteriële cel
Hebben bacteriën celwanden?
Bacteriën zijn een belangrijke klasse van prokaryotische micro-organismen die zeker een celwand hebben.
Ja, bacteriën hebben een extra laag buiten het plasmamembraan: de celwand. Zowel grampositieve als gramnegatieve bacteriën bezitten deze extra laag. De laag bestaat uit peptidoglycaan dat stijfheid geeft aan de bacteriële celwand. Het dient als een barrière tussen de interne cellulaire ruimte en de externe omgeving. Hoewel er enkele uitzonderingen zijn, zijn Mycoplasma bacteriën zonder celwanden.
Conclusie
Celwand is een integraal onderdeel van de cel dat zijn vorm behoudt en de cel beschermt tegen uitwendig letsel. Omdat prokaryotische cellen de eenvoudigste cellulaire organisatie hebben, wordt hun celwand het onmisbare onderdeel ervan. Celwanden zijn samengesteld uit verschillende polymeren, ofwel peptidoglycaan (prokaryoten) of cellulose (planten) of chitine (schimmels) vormt een stijve structuur.
Lees ook:
- Voorbeelden van bloeiende planten
- Nucleïnezuur
- Voorbeelden van actief transport
- Voedselvacuole in plantencel
- Soorten rna-splitsing
- Hebben dierlijke cellen een cytoskelet?
- Buik anatomie
- Isotone oplossing voorbeeld
- Fouten bij DNA-replicatie
- Hydrofiel eiwit voorbeeld
Ik ben een doctoraatsstudent van CSIR-CIMAP, Lucknow. Ik ben toegewijd aan het gebied van plantmetabolomics en milieuwetenschappen. Ik heb mijn postdoctorale opleiding aan de Universiteit van Calcutta afgerond met expertise in moleculaire plantenbiologie en nanotechnologie. Ik ben een fervent lezer en ontwikkel onophoudelijk concepten in elke niche van de biologische wetenschappen. Ik heb onderzoeksartikelen gepubliceerd in peer-reviewed tijdschriften van Elsevier en Springer. Naast academische interesses ben ik ook gepassioneerd door creatieve dingen zoals fotografie en het leren van nieuwe talen.
Laten we verbinding maken via Linkedin