Hücre duvarı

Bitki hücresi, hücre duvarı yeşil renkte

Hücre duvarı, (hücre çeperi) bitki, mantar ve prokaryot hücrelerinde görülen bir yapıdır. Hücre zarının dış tarafında bulunur ve genelde selüloz yapılıdır. Mantar hücrelerindeki hücre duvarı kitin, bakterilerde bulunan hücre duvarı ise peptidoglikan yapılıdır. Bitki hücresinin dış ve iç etkilere karşı korunmasını sağlar.

Fotosentez yapmamalarına rağmen çok hücreli mantarlarda da hücre duvarı görülür. Cansızdır ve hücre zarı gibi seçici geçirgen değildir.

Özellikleri

1. Cansızdır, esnekliği yok denecek kadar azdır
2. Hücreyi dış etkenlerden korur.
3. Seçici geçirgen değildir.
4. Bitki hücrelerinde selüloz, mantar hücrelerinde kitin, bakteri hücrelerinde peptidoglikantan yapılmıştır.
5. Hücreye desteklik ve dayanıklılık sağlar.
6. 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.