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Parete cellulare

Che cosa è e come è strutturata la parete cellulare?

La parete cellulare è una struttura cellulare che circonda la membrana cellulare.

E' presente nelle piante, nei funghi, nella maggior parte dei procarioti, ed è assente nelle cellule degli animali.

La composizione della parete cellulare è differente nei diversi organismi.

Nelle piante la parete è composta principalmente da cellulosa, nei funghi da chitina e nei batteri da peptidoglicani.

La parete cellulare può avere diverse funzioni, come proteggere la cellula dagli agenti esterni, impedire il disseccamento o l'assorbimento eccessivo di liquidi, mantenere la forma ed il turgore cellulare (si veda: pressione di turgore).

In alcuni batteri la parete cellulare è coinvolta nei meccanismi di patogenesi.

La parete cellulare delle cellule vegetali

La parete cellulare è una caratteristica peculiare delle piante, dove assume una struttura dinamica e altamente specializzata.

Il suo spessore va dai 0.1 ad oltre 100 micrometri.

La parete della cellula vegetale è formata da 3 strati: la lamella mediana, la parete primaria e la parete secondaria.

La lamella mediana è lo strato più esterno ed è il primo che viene sintetizzato dopo la divisione cellulare.

Ha una struttura gelatinosa ed è composto prevalentemente da pectine (fanno parte dei polisaccaridi). La sua funzione è quella di far aderire le cellule adiacenti.

La parete primaria viene depositata tra la lamella mediana e la membrana plasmatica.

E' composta da una rete di fibre di cellulosa (polimero ramificato del glucosio) disposte in maniera disordinata e immerse in una componente gelatinosa formata da proteine e polisaccaridi.

La sua struttura è elastica e permette l'accrescimento della cellula.

La parete secondaria, non sempre presente, viene sintetizzata solamente al termine dell'accrescimento della cellula, ed essendo più rigida rispetto alla parete primaria fornisce un maggiore supporto strutturale.

Anch'essa è composta da fibre di cellulosa, questa volta disposte in modo parallelo, in una matrice di glicoproteine.

Inoltre, possono essere presenti altre sostanze come la lignina, la suberina, la cutina, e sali minerali che conferiscono particolari proprietà fisico-chimiche alla parete cellulare e permettono le specializzazioni secondarie dei diversi tessuti vegetali.

La parete cellulare delle piante è attraversata da canali, detti plasmodesmi, che attraversati dal citoplasma mettono in comunicazione le cellule adiacenti, permettendo lo scambio di sostanze.

Struttura della parete di una cellula vegetale

Struttura della parete di una cellula vegetale (priva della parete secondaria)

La parete cellulare batterica

La parete batterica è una struttura rigida che conferisce la forma caratteristica della cellula e la protegge da danni fisici e rotture della membrana cellulare dovute all'assorbimento di acqua per osmosi in un ambiente ipotonico.

La parete cellulare dei batteri è composta prevalentemente da un polimero di aminoacidi e saccaridi, il peptidoglicano.

La sua struttura differisce tra i batteri gram-positivi e gram-negativi e permette di identificarli tramite la colorazione di Gram, evidenziando con un colore violetto scuro i batteri gram-positivi e un colore rosa chiaro i gram-negativi. La parete batterica costituisce gli antigeni di superficie delle cellule batteriche ed ha un ruolo primario nei processi di patogenesi.

La parete cellulare dei batteri gram-positivi è formata da uno spesso strato di peptidoglicani, responsabile della ritenzione del colorante viola della colorazione di Gram.

Sono inoltre spesso presenti gli acidi teicoici, i quali sono degli alcoli polivalenti che negli organismi che li contengono rappresentano il principale antigene di superficie.

Struttura della parete dei batteri gram-positivi

Struttura della parete cellulare dei batteri gram-positivi

La parete cellulare dei batteri gram-negativi è più complessa.

Lo strato di peptidoglicani è molto più sottile rispetto ai gram-positivi, e durante il processo di colorazione viene rimosso dagli agenti chimici, non trattenendo il colorante violetto.

Lo strato di peptidoglicani è contenuto in un compartimento acquoso, chiamato spazio periplasmatico, racchiuso da una seconda membrana plasmatica.

La membrana esterna svolge la funzione protettiva della parete e contiene i lipopolisaccaridi (LPS), i quali sono catene saccaridiche ancorate a dei lipidi e rappresentano le endotossine dei batteri gram-negativi, implicate in diversi meccanismi patogenetici.

I lipopolisaccaridi sono generalmente formati da 3 parti.

Il Lipide A è la porzione glicolipidica che ancora la catena alla membrana esterna.

La parte intermedia è composta da un core oligosaccaridico formato da 9-12 zuccheri ramificati.

Esternamente è presente l'Antigene O, il quale è la componente antigenica vera e propria ed è composto da una catena di 30-50 zuccheri, in combinazioni specifiche nei diversi ceppi batterici.

Struttura della parete dei batteri gram-negativi

Struttura della parete dei batteri gram-negativi.

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