Κυτταρικό τοίχωμα

Κυτταρικό τοίχωμα ονομάζεται το μεμβρανοειδές στρώμα που περιβάλλει εξωτερικά την κυτταρική μεμβράνη ορισμένων κυττάρων, κύριος ρόλος του οποίου είναι να παρέχει στο κύτταρο ακαμψία, στερεότητα και προστασία απέναντι σε μηχανικές καταπονήσεις. Κυτταρικό τοίχωμα συναντάται στα κύτταρα που ανευρίσκονται στα φυτά, τα φύκη, τους μύκητες, και τα βακτήρια. Τα κύτταρα που ανευρίσκονται στα ζώα καθώς και τα πρωτόζωα δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα.

Σύσταση

Η σύσταση του κυτταρικού τοιχώματος ποικίλλει ανάμεσα στα είδη. Στα φυτικά κύτταρα βασικό συστατικό του τοιχώματος είναι ο πολυσακχαρίτης κυτταρίνη, πολυμερές της γλυκόζης, ημικυτταρίνες και πηκτίνη. Στα βακτήρια, αντίθετα, το βασικό συστατικό είναι η πεπτιδογλυκάνη. Στα αρχαία η σύσταση του κυτταρικού τοιχώματος ποικίλλει, άλλοτε αποτελούμενο από στιβάδες γλυκοπρωτεϊνών, άλλοτε από ψευδοπεπτιδογλυκάνη και άλλοτε από πολυσακχαρίτες. Στους μύκητες το κυτταρικό τοίχωμα αποτελείται από πολυμερές της γλυκοζαμίνης που ονομάζεται χιτίνη, ενώ τα φύκη έχουν κυτταρικό τοίχωμα συνήθως από γλυκοπρωτεϊνες και πολυσακχαρίτες. Μια ιδιαίτερη ομάδα συνιστούν τα διάτομα, τα οποία διαθέτουν κυτταρικό τοίχωμα αποτελούμενο από (ορθο)πυριτικό οξύ, H₄SiO₄.

Δομή και λειτουργία

Όταν ένα φυτικό κύτταρο πρωτοδημιουργείται, έχει λεπτό και σχετικά εύκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα. Με αυτό τον τρόπο έχει τη δυνατότητα να αναπτυχθεί. Το αρχικό αυτό τοίχωμα αποκαλείται πρωτογενές (primary) κυτταρικό τοίχωμα. Όταν το κύτταρο ολοκληρώσει την ανάπτυξή του, διατηρεί το αρχικό τοίχωμα, το οποίο συνήθως υφίσταται πάχυνση, ή στο αρχικό μπορεί να αποτεθούν νέες στρώσεις διαφορετικού υλικού, δημιουργώντας το δευτερεύον κυτταρικό τοίχωμα. Στα φυτικά κύτταρα το δευτερεύον τοίχωμα αποτελείται από λιγνίνη, συστατικό που ισχυροποιεί και στεγανοποιεί το κύτταρο και σχηματίζεται στο εσωτερικό του πρωτεύοντος. Το κυτταρικό τοίχωμα είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στα φυτικά κύτταρα, καθώς είναι αυτό που τα βοηθά να ανθίστανται στο φαινόμενο της αύξησης της ωσμωτικής πίεσης οπότε εισδύει νερό στο εσωτερικό τους.

Το κυτταρικό τοίχωμα δεν είναι ολοσχερώς κλειστό. Σε αυτό υπάρχουν μικρά ανοίγματα, τα οποία ονομάζονται πλασμοδέσμες (αγγλ. plasmodesmata). Οι πλασµοδέσµες είναι δίαυλοι µεταξύ γειτονικών κυττάρων, επιστρωµένοι µε πλασµατική µεµβράνη και εξασφαλίζουν τη µεταφορά ορισµένων συστατικών από κύτταρο σε κύτταρο. Έτσι διέρχονται προς το εσωτερικό του κυττάρου θρεπτικές ουσίες και επιτυγχάνεται ανταλλαγή ιόντων με το περιβάλλον, ενώ αποβάλλονται και οι άχρηστες ουσίες. Οι πλασμοδέσμες δημιουργούνται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, όταν ίχνη του ενδοπλασματικού δικτύου "παγιδεύονται" ανάμεσα στο νέο τοίχωμα που δημιουργείται μεταξύ των διαιρούμενων κυττάρων (τελική κινητική πλάκα).

Ανάμεσα στα κύτταρα ενός φυτικού ιστού παρεμβάλλεται η μεσοκυττάρια στιβάδα (αγγλ. middle lamella), η οποία είναι πλούσια σε πηκτίνη. Η στιβάδα αυτή αποτελεί τη διασύνδεση μεταξύ των γειτονικών κυττάρων και τα συγκρατεί σε ενιαίο σχηματισμό.