細胞溶解101:理解しておくべき5種類の細胞壁

内容物を抽出しようとしたとき、哺乳類の細胞株から抵抗を受けたことはありませんか? おそらくないでしょう。細胞膜を破壊するのは簡単だからです。 しかし、細胞壁は話が別です。 細胞壁は硬い保護層で、生物が保護を優先して動くのをあきらめるほど強いことがあります!

細胞壁は、動物を除くすべての界(植物、原生生物(藻類)、真菌、細菌、アカネ)に存在しています。 細胞を壊して中の良いものを取り出そうと思えば、細胞壁の種類や用途によって方法が異なります。 今回の前編では、5種類の細胞壁を紹介します。 後編では、その防御を破る方法を紹介します。

1. 植物の細胞壁

主な成分。 セルロース、ペクチン(一次)、リグニン(二次)

Cell lysis 101: 理解すべき5種類の細胞壁

リグニン。 この分子を通り過ぎることはできない。 出典はこちら。 Wikipediaより引用

植物の細胞壁は、一次膜と(オプションの)二次膜から構成されています。 植物の細胞壁は、細胞内部と相互作用して、水分を取り込み、曲げられない細胞壁に押し付ける。 このいわゆるツラツラ圧が植物の安定性につながっている。 しかし、一次細胞壁は柔軟性があり、植物の成長や可塑性の保持を可能にしている。 これらは主に多糖類のセルロース(グルコース由来)、ペクチン、ヘミセルロースから構成されている。 二次膜には、非常に大きく複雑な有機分子であるリグニンが含まれている。 リグニンは基本的に木の材質を作っているものです。 水輸送システム(木部)の細胞を丈夫にし、防水性を高めるのに役立ちます。

2. 藻類の細胞壁

主な成分。 セルロースなどの多糖類

藻類の細胞壁は、植物の一次細胞壁と同様に、大部分が多糖類で構成されています。 セルロースのほか、マンナン(マンノース由来)やキシラン(キシロース由来)を含むことがある。 これらの組み合わせは、藻類の分類に役立つ特徴である。 藻類の細胞壁には特殊なものもあり、例えば褐藻類のアルギン酸は、水を吸収して無味のガムを形成し、食品や化粧品業界で使用されている。 美しい珪藻類は、水和珪酸から作られたシリカで細胞壁を強化しています。

3.細菌細胞壁

主な成分。 ペプチドグリカン

細菌の細胞壁は、グラム陽性菌とグラム陰性菌を区別する重要な特徴です。 皆さんも一度はやったことがあると思いますが、グラム陽性菌の厚いペプチドグリカンを多く含む細胞壁(~90%のペプチドグリカン)を紫色に染め、グラム陰性菌(10%のペプチドグリカン)をピンク色に残すグラム染色が行われました。 ペプチドグリカンは、糖鎖の多糖類がアミノ酸でつながったもので、細胞の周りに強固な網目を形成している。 この分子は細菌にしか存在しないため、免疫系や治療薬の優れたターゲットとなる。

4. 古細菌の細胞壁

主成分。 Pseudo-peptidoglycan

古細菌は非常に多様で、まだ十分に研究されていないグループであり、その細胞壁も同様である。 多くは、その極限的な生息環境を反映した付加的な擬似ペプチドグリカン(細菌壁のものと同様)を含んでいます

5. 真菌の細胞壁

主成分。 キチン

真菌類の細胞壁は、セルロースに似た多糖類で、水酸基の代わりに窒素(アセチルアミン)基を持つキチンから構成されています。 キチンも節足動物の殻に含まれ、スクレロチンと混合して安定した外骨格を形成しています。

さて、何を扱っているかがわかりましたが、心配しないでください。

Laura-Nadine Schuhmacher

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