Heeft u ooit te maken gehad met resistentie van een zoogdiercellijn wanneer u de inhoud probeert te extraheren? Waarschijnlijk niet, want celmembranen vernietigen is eenvoudig. Celwanden zijn echter een ander verhaal. Het zijn starre, beschermende lagen die zo sterk kunnen zijn dat het organisme beweging opgeeft ten gunste van bescherming!

Celwanden komen voor in alle rijken behalve de dieren: planten, protisten (algen), schimmels, bacteriën en achaea. Als je de cellen wilt afbreken om bij het goede spul binnenin te komen, zijn er verschillende methoden, afhankelijk van het type celwand en de toepassing. In dit eerste deel ga ik je kennis laten maken met vijf soorten celwanden. In deel II zal ik je laten zien hoe je die afweer kunt afbreken.

1. Plantencelwanden

Belangrijkste bestanddelen: Cellulose, pectine (primair), lignine (secundair)

Plantencelwanden bestaan uit een primair en (optioneel) secundair membraan. De plantencelwand staat in wisselwerking met het celbinnenste, dat water opneemt en tegen de niet buigende celwand drukt. Deze zogenaamde turgordruk is de sleutel tot de stabiliteit van de plant. De primaire celwanden zijn echter flexibel, waardoor de plant kan groeien en haar plasticiteit kan behouden. Zij bestaan grotendeels uit de polysachariden cellulose (afgeleid van glucose), pectine en hemicellulose. Secundaire membranen bevatten lignine, een zeer groot en complex organisch molecuul. Lignine is in feite het spul dat het hout van bomen maakt. Het helpt cellen van het watertransportsysteem (xyleem) sterk en waterdicht te maken.

2. Algen celwanden

Hoofdbestanddelen: Cellulose en andere polysachariden

De celwanden van algen bestaan, net als de primaire celwanden van planten, grotendeels uit polysachariden. Naast cellulose kunnen ze mannan (afgeleid van mannose) of xylan (afgeleid van xylose) bevatten. Hun combinatie is een kenmerk dat helpt bij de classificatie van algen. Sommige celwanden van algen bevatten specials, bijvoorbeeld het alginezuur van de bruinwieren, dat water kan absorberen en een smaakloze gom vormt die wordt gebruikt in de voedingsmiddelen- en cosmetica-industrie. De prachtige diatomeeën versterken hun celwanden met kiezelzuur, gemaakt van gehydrateerd kiezelzuur.

3. Bacteriële celwanden

Hoofdbestanddeel: Peptidoglycaan

Bacteriële celwanden zijn het belangrijkste kenmerk dat grampositieve en gramnegatieve bacteriën van elkaar onderscheidt. U hebt waarschijnlijk wel eens een gramkleuring gedaan, waarbij de dikke peptidoglycaanrijke celwand van grampositieve bacteriën (~90% peptidoglycaan) paars wordt gekleurd en die van gramnegatieve bacteriën (10% peptidoglycaan) roze. Peptidoglycaan bestaat uit glycaanpolysacharideketens die door aminozuren met elkaar verbonden zijn en een sterk netwerk rond de cel vormen. Dit molecuul wordt alleen in bacteriën aangetroffen, waardoor het een uitstekend doelwit is voor het immuunsysteem en therapeutica.

4. Archeale celwanden

Hoofdbestanddeel: Pseudo-peptidoglycan

Archaea zijn een zeer diverse en nog niet volledig onderzochte groep, en dat geldt ook voor hun celwanden. Velen bevatten pseudo-peptidoglycaan (vergelijkbaar met dat in de bacteriële wand) met toevoegingen die hun extreme habitats weerspiegelen.

5. Schimmelcelwanden

Hoofdbestanddeel: Chitine

De celwanden van echte schimmels bestaan uit chitine, een polysacharide vergelijkbaar met cellulose, maar met stikstof (acetyl-amin) groepen in plaats van hydroxyl-groepen. Chitine is ook te vinden in de schalen van geleedpotigen, waar het wordt gemengd met sclerotine om een stabiel exoskelet te vormen.

Nu weet je waar je mee te maken hebt, maar maak je geen zorgen, al deze muren zullen naar beneden komen als je de methoden uitprobeert die je in deel II zult vinden.