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分割後に新しい植物細胞の壁が機械的特性をどのように変えるか

分割時に、新しく形成された植物細胞壁(一次細胞壁)は、成熟した細胞壁と比較して異なる機械的特性を持っています。これらが時間の経過とともに変化する方法は次のとおりです。

1。一次細胞壁:

- 柔軟性:新しく合成された原発性細胞壁は、より柔軟で拡張可能です。この柔軟性は、細胞が拡大して伸びる必要があるため、細胞の成長に不可欠です。

- 組成:原発性細胞壁は、主にヘミセルロースとペクチンのマトリックスに埋め込まれたセルロースミクロフィブリルで構成されています。これらのコンポーネントは、壁の柔軟性に貢献します。

2。セルロースミクロフィブリルの向き:

- セルロース配向:細胞分裂中に、セルロースミクロフィブリルはランダムまたはゆるく組織化されたファッションで堆積します。この配置は、一次細胞壁に等方性特性を備えているため、あらゆる方向に同様の機械的挙動があります。

3。細胞壁の肥厚:

- 新しい材料の堆積:細胞が成熟すると、新しい細胞壁材料が一次細胞壁の内面に堆積します。このプロセスは、細胞壁肥厚または二次細胞壁の形成として知られています。

- セルロースの方向の変化:二次細胞壁の堆積中に、セルロース微小線維の方向が変化します。それらはより整列し、通常はセルの長軸に平行になります。このアライメントにより、壁の強度と剛性が向上します。

4。リグニン沈着の増加:

-Lignification:リグニンは、細胞壁の肥厚中にセルロースミクロフィブリル間に堆積する複雑なポリマーです。リグニンは強化剤として作用し、細胞壁を硬化させ、その可塑性を低下させます。

- 引張強度の増加:リグニン沈着は、細胞壁の引張強度を大幅に増加させ、伸長に対してより耐性にします。

5。セルロースとヘミセルロースの架橋:

- 架橋:細胞壁が成熟すると、セルロース、ヘミセルロース、およびペクチンの間にさまざまな化学架橋が形成されます。これらのクロスリンクは、細胞壁をさらに強化し、個々の成分の動きを制限します。

6。細胞壁硬化:

- 最終的な機械的特性:高度なセルロースアライメント、リグニン沈着、および架橋を特徴とする成熟した細胞壁は、より硬く、より硬くなります。植物の構造的完全性をサポートし、環境ストレスに耐えるためには、この剛性の向上が必要です。

植物の細胞壁の発達中の細胞壁の組成と構造の変化は、さまざまな細胞プロセスとシグナル伝達経路によって厳しく調節されています。彼らは、細胞の成長、組織の発達、およびその環境への全体的な植物の適応に必要な適切な機械的特性を保証します。

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