Hücre duvarı

Hücre duvarı veya Hücre çeperi hücre zarının hemen dışındaki bazı hücre tiplerini çevreleyen yapısal bir tabakadır. Esnek ve sert olabilir (bazı mantar ve bakteri hücrelerinde). Hücreye hem yapısal destek hem de koruma sağlar ve aynı zamanda bir filtreleme mekanizması görevi görür. Hücre duvarları hayvanlarda yoktur, ancak algler, mantarlar ve bitkiler de dahil olmak üzere diğer ökaryotların çoğunda ve çoğu prokaryotta (molliküt bakteriler hariç) bulunur.^[1]

Fotosentez yapmamalarına rağmen çok hücreli mantarlarda da hücre duvarı görülür. Cansızdır ve hücre zarı gibi seçici geçirgen değildir. Ayrıca hücre içi ve hücre dıșı alıșveriși sağlar.

Bitki hücre duvarı ilk kez 1665 yılında Robert Hooke tarafından gözlemlenmiş ve adlandırılmıştır (sadece “duvar” olarak).^[2] Ancak, “canlı protoplastın ölü atılım ürünü” neredeyse üç yüzyıl boyunca unutulmuş, esas olarak endüstriyel işleme için bir kaynak olarak veya hayvan veya insan sağlığı ile ilgili olarak bilimsel ilgi konusu olmuştur.^[3]

1980'lere gelindiğinde bazı yazarlar, özellikle bitkiler için kullanılan “hücre duvarı” teriminin, hayvan hücreleri için kullanılan daha kesin bir terim olan “hücre dışı matris” ile değiştirilmesini önermiştir^[3]^[4] ancak diğerler yazarlar eski terimi tercih etmiştir.^[5]

Özellikleri

Cansızdır.
Hücreyi dış etkenlerden korur.
Tam geçirgendir.
Bitki hücrelerinde selüloz, mantar hücrelerinde selüloz veya kitin, bakteri hücrelerinde peptidoglikan, arkelerde ise pseupeptidoglikandan yapılmıştır.
Hücreye destek ve dayanıklılık sağlar.
Canlının aktif hareket etmesini engeller.

Hücre duvarı bitki hücrelerinde görülmesine rağmen, bitkilerin eşey hücrelerinde bulunmaz. Onlar da hayvan hücresi gibi plazmalema vardır. Ancak döllenmenin akabinde, hücre, yüzeyine ince ve jelimsi bir madde salgılar. Bu madde "primordial duvarı" (ilksel çeper) oluşturur ve içinde pektin bulunur. Pektinler, birbirleri ile iyonlarla bağlanan, uzun zincirli karbonhidrat moleküllerinden meydana gelir. Hücre bölünmesinde oluşan yeni hücreleri birbirinden ayıran bu ilksel duvar, iki hücreyi yan yana tutan orta lameldir. Pektinlerin temel yapıtaşı galakturon asididir. Pektin asidi çok zayıftır ve kolayca şişebilir. Hücre duvarındaki diğer madde hemiselülözdür. Bunlar hücre duvarının yapısına katıldıkları gibi, depo maddesi olarak işlev yapar.

Hücre duvarının oluşumu

Her oğul hücre, yeni duvar materyalini ilk duvara yığmaya başlar. Bu yığım sonucunda birincil duvar (primer duvar) oluşur. Bu duvarda pektinlerin meydana getirdiği ana madde içinde dağılan, düzensiz mikrofibriller yer alır. Birincil duvarın bu yapısına dağınık yapı (dağınık tekstür) denir.

Mikrofibriller selüloz'dan yapılmıştır. Bir selüloz molekülü, birbirine bağlı 10.000 glikoz molekülünden oluşur. Böyle bir iplik molekülü 4 um uzunluğa ulaşabilir. Yaklaşık 2.000 ipliğimsi selüloz molekülü, bir mikrofibril demeti yapar. Bu demetler bitki hücre duvarının yapı birimidir. Selülozun zincir veya iplik molekülleri doğada serbest olarak hiç bulunmaz ve zincirde ağ demeti seklindedir. Bu birliğin çoğu kısmı kristalindir. Mantar hücre duvarında yapı maddesi olarak ya selüloz ya da kitin vardır.

Oğul hücreler büyüyünce elastik olan birincil duvar da genişler. Birincil duvar bu genişlemede incelemez; zira sürekli yeni mikrofibril tabakaları birikir. Kesin hücre büyüklüğüne ulaşılınca, hücre duvarının enine büyümesi de durur. Birincil duvarın üzerine ikincil (sekonder) duvar oturur. Bu duvardaki mikrofibrillerin birikimi tabaka şeklindedir ve ışık mikroskobu ile izlenir. Burada mikrofibriller paralel olduğundan paralel yapıdan (paralel tekstür) sözedilir. Enine büyüme sırasında lignin veya suberin gibi maddeler ikincil duvara birikir. Odunlaşan hücre duvarları, yüksek basınç ve çekmeye karşı dayanıklılık kazanır. Kuvvetli olan ikincil duvar, hücre içine doğru genelde ince bir tabaka ile sarılır. Bu tabakaya üçüncül (tersiyer) duvar denir. Birincil duvar gibi pektin temel maddesinden oluşur. Bunların içinde fibriller vardır. Birincil duvarın tersine fibriller burada paraleldir. Yani ikincil duvar gibi paralel yapı gösterirler. Tersiyer duvarın, ikincil duvar lamellerinin oluştuğu yer olması olasıdır.

Kaynakça

^ Romaniuk JA, Cegelski L (October 2015). "Bacterial cell wall composition and the influence of antibiotics by cell-wall and whole-cell NMR". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 370 (1679). s. 20150024. doi:10.1098/rstb.2015.0024. PMC 4632600 $2. PMID 26370936.
^ Hooke R (1665). Martyn J, Allestry J (Ed.). Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses. London. 14 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2024.
^ ^a ^b Sattelmacher B (2000). "The apoplast and its significance for plant mineral nutrition". New Phytologist. 149 (2). ss. 167–192. doi:10.1046/j.1469-8137.2001.00034.x. PMID 33874640.
^ Roberts K (October 1994). "The plant extracellular matrix: in a new expansive mood". Current Opinion in Cell Biology. 6 (5). ss. 688–94. doi:10.1016/0955-0674(89)90074-4. PMID 7833049.
^ Evert RF (2006). Esau's Plant Anatomy: Meristems, Cells, and Tissues of the Plant Body: Their Structure, Function, and Development. 3rd. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. ss. 65–66. ISBN 978-0-470-04737-8. 6 Eylül 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2024.

Sitoloji ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz.

[Romaniuk-1] Romaniuk JA, Cegelski L (October 2015). "Bacterial cell wall composition and the influence of antibiotics by cell-wall and whole-cell NMR". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 370 (1679). s. 20150024. doi:10.1098/rstb.2015.0024. PMC 4632600 $2. PMID 26370936.

[2] Hooke R (1665). Martyn J, Allestry J (Ed.). Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses. London. 14 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2024.

[Sattelmacher_20002-3] Sattelmacher B (2000). "The apoplast and its significance for plant mineral nutrition". New Phytologist. 149 (2). ss. 167–192. doi:10.1046/j.1469-8137.2001.00034.x. PMID 33874640.

[4] Roberts K (October 1994). "The plant extracellular matrix: in a new expansive mood". Current Opinion in Cell Biology. 6 (5). ss. 688–94. doi:10.1016/0955-0674(89)90074-4. PMID 7833049.

[5] Evert RF (2006). Esau's Plant Anatomy: Meristems, Cells, and Tissues of the Plant Body: Their Structure, Function, and Development. 3rd. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. ss. 65–66. ISBN 978-0-470-04737-8. 6 Eylül 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2024.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]