Свойства первичной клеточной стенки:

1. эластична, по мере роста клетки растягивается и растет;

2. создает определенную прочность клетки и способна защитить ее от механических повреждений;

3. прозрачна, пропускает солнечные лучи;

4. является местом передвижения воды и неорганических веществ, растворенных в ней.

Первичная клеточная стенка может сохраняться до конца жизни клетки, если ее отложение прекращается вместе с прекращением роста клетки.

Если рост клетки прекращается, а отложение элементов оболочки изнутри продолжается, образуется более прочная вторичная клеточная стенка. Они особенно нужны клеткам, выполняющим механическую и проводящую воду функции. Протопласт клетки (живое содержимое клетки), как правило, отмирает после отложения вторичной клеточной стенки. В ней больше целлюлозы, а пектиновые вещества и структурный белок отсутствуют.

Во вторичной клеточной стенке выделяют три слоя – наружный, средний и внутренний (рис. 3). Они отличаются направлением расположения целлюлозных микрофибрилл.

Рис. 3. Схема расположения микрофибрилл целлюлозы в структуре

Вторичной клеточной стенки

Свойства вторичной клеточной стенки определяет средний слой:

1. Если целлюлозные микрофибриллы среднего слоя расположены поперек длины клетки, кольцами, такие клетки способны к растяжению в длину.

2. Если микрофибриллы среднего слоя лежат продольно, клетки эластичны при растяжении поперёк (в ширину).

3. Если микрофибриллы расположены по спирали, наискось, клетки прочны к сжатию, растяжению и изгибу (самые прочные).

В структуре клеточных стенок нередко встречаются т.н. инкрустирующие (пропитывающие) вещества:

• л игнин откладывается, как правило, после завершения роста клетки. Лигнификация – одревеснение повышает прочность клеточной стенки, при этом понижается проницаемость ее для воды. Известны факты раздревеснения клеточной стенки, когда лигнин как бы вторично растворяется и исчезает из клеточных стенок. Этот процесс легко наблюдать при созревании плодов груши и айвы. На постоянных микропрепаратах клеточные стенки, содержащие лигнин имеют красную или розовую окраску (рис. 4);

Рис. 4. Препарат клеток проводящей ткани, в клеточных стенках которых содержится лигнин (клеточные стенки окрашены раствором соляной кислоты и флороглюцином в красный цвет)

• г

  Рис. 5. Восковой налет на

  поверхности плодов сливы

  идрофобные (водоотталкивающие) вещества – суберин (вызывающий опробковение - образование пробки), кутин и воск, входящие в состав кутикулы на поверхности клеточной стенки (рис. 5), предотвращают диффузию воды и газов через клеточную стенку, участвуют в регуляции водного обмена, защищают от проникновения инфекции;

• м инеральные вещества, например, кремнезем (рис. 6) и углекислый кальций. Некоторые группы растений (осоки, злаки, хвощи) всегда имеют сильно инкрустированные солями клетки эпидермы. Это придает механическую прочность осевым органам растений и защищает их от поедания животными-фитофагами (от греч. фитон – растение, фагос – пожиратель);

Рис. 6. Бугорки кремнезёма на поверхности эпидермы хвоща

служат для защиты от моллюсков и насекомых

• камеди и слизи (рис. 7), вызывающие ослизнение. Это полимерные углеводы. Они защищают покровные ткани водных растений, а также семян от обезвоживания. В патологических случаях могут ослизнять и стенки клеток не поверхно­стных, а глубинных, вызывая болезнь растения - гуммо­з.

Рис. 7. Слизь на поверхности пресноводной водоросли спирогиры