1. Pareti cellulari primarie:
- Flessibilità:le pareti cellulari primarie di nuova sintesi sono più flessibili ed estensibili. Questa flessibilità è essenziale per la crescita cellulare, poiché le cellule devono espandersi e allungarsi.
- Composizione:le pareti cellulari primarie sono costituite principalmente da microfibrille di cellulosa immerse in una matrice di emicellulosa e pectina. Questi componenti contribuiscono alla flessibilità del muro.
2. Orientamento delle microfibrille di cellulosa:
- Orientamento della cellulosa:durante la divisione cellulare, le microfibrille di cellulosa si depositano in modo casuale o poco organizzato. Questa disposizione conferisce alla parete cellulare primaria proprietà isotrope, il che significa che ha un comportamento meccanico simile in tutte le direzioni.
3. Ispessimento della parete cellulare:
- Deposizione di nuovi materiali:man mano che la cellula matura, nuovo materiale della parete cellulare si deposita sulla superficie interna della parete cellulare primaria. Questo processo è noto come ispessimento della parete cellulare o formazione della parete cellulare secondaria.
- Cambiamenti nell'orientamento della cellulosa:durante la deposizione della parete cellulare secondaria, l'orientamento delle microfibrille di cellulosa cambia. Diventano più allineati, tipicamente paralleli all'asse lungo della cellula. Questo allineamento aumenta la resistenza e la rigidità del muro.
4. Aumento della deposizione di lignina:
- Lignificazione:la lignina è un polimero complesso che si deposita tra le microfibrille di cellulosa durante l'ispessimento della parete cellulare. La lignina agisce come agente rinforzante, irrigidendo la parete cellulare e riducendone la plasticità.
- Maggiore resistenza alla trazione:la deposizione di lignina aumenta significativamente la resistenza alla trazione della parete cellulare, rendendola più resistente allo stiramento.
5. Reticolazione di cellulosa ed emicellulosa:
- Reticolazione:man mano che la parete cellulare matura, si formano vari legami chimici tra cellulosa, emicellulosa e pectina. Questi legami incrociati rinforzano ulteriormente la parete cellulare, limitando il movimento dei singoli componenti.
6. Irrigidimento della parete cellulare:
- Proprietà meccaniche finali:la parete cellulare matura, caratterizzata da un elevato grado di allineamento della cellulosa, deposizione di lignina e reticolazione, diventa più rigida e rigida. Questa maggiore rigidità è necessaria per sostenere l'integrità strutturale dell'impianto e resistere agli stress ambientali.
I cambiamenti nella composizione e nella struttura della parete cellulare durante lo sviluppo della parete cellulare delle piante sono strettamente regolati da vari processi cellulari e vie di segnalazione. Garantiscono le proprietà meccaniche adeguate richieste per la crescita cellulare, lo sviluppo dei tessuti e l'adattamento generale della pianta al suo ambiente.
