¿Qué es una pared celular en biología? Función y estructura

Propiedades de la pared celular

Las paredes celulares se caracterizan por muchas propiedades que ayudan a la supervivencia de las células que las tienen. Estas propiedades son:

• Rigidez
• Permeabilidad
• Estructura molecular protectora
• Almacenamiento
• Capacidades de crecimiento

Las paredes celulares son rígidas para fortalecer y mantener la forma de las células. Las células necesitan permeabilidad para que los líquidos atraviesen las paredes exteriores para que no se arruguen ni se expandan hasta límites inseguros. La estructura molecular de la pared celular brinda protección contra elementos químicos y físicos que de otro modo podrían destruir la célula. Dentro de esta estructura molecular de la pared celular, hay vacuolas de almacenamiento de carbohidratos, así como otras moléculas reguladoras. Los carbohidratos y la estructura molecular de la pared celular ayudan a que la célula crezca con el tiempo.

¿Cuáles son las funciones de la pared celular?

Según las propiedades enumeradas anteriormente, las funciones de las paredes celulares incluyen:

La turgencia es el empuje de la membrana celular contra la pared celular debido a la presión del fluido. La pared celular es lo suficientemente fuerte como para evitar que la célula explote no solo por esa turgencia sino también por ósmosis. La pared celular también puede regular el crecimiento y el encogimiento de la célula a través de la osmorregulación, o la capacidad del agua para moverse a través de la membrana hacia áreas de mayor concentración de soluto. Esto mantiene un tamaño celular seguro. Mientras mantienen la forma y el tamaño, las paredes celulares también actúan como una barrera que contiene el interior fluido de la célula del ambiente exterior. Finalmente, los componentes de la pared celular se adhieren a las células cercanas, lo que permite la comunicación y el movimiento de moléculas de una célula a otra.

Estructura de la pared celular

Las paredes celulares ayudan mecánica y químicamente en las funciones descritas anteriormente. Estructuralmente, una pared celular tiene tres partes principales:

• Pared celular primaria
• Pared celular secundaria
• Laminilla del medio

La pared celular primaria es la primera capa de la pared celular que se crea, mientras que la pared celular secundaria puede formarse con el tiempo. Las paredes celulares primarias encierran células que todavía están en una fase de crecimiento, ya que permiten cambiar el tamaño celular. En comparación, las paredes celulares secundarias se crean para endurecer las células y protegerlas de fuerzas externas una vez que las células ya no están en su fase de crecimiento. Los materiales como la madera se componen de esta pared celular secundaria más gruesa. La lámina media actúa como material de unión que mantiene unidas a las células adyacentes.

Figura 2: una pared celular se compone de una capa primaria y, a veces, una capa secundaria que está conectada a otras células por la laminilla media.

Composición de la pared celular

Las paredes celulares son arquitectónicamente similares a una malla en lugar de una pared dura impenetrable que se encuentra en la parte superior de la membrana celular. Si bien difieren en la resistencia a la tracción, tanto las paredes celulares primarias como secundarias se componen de:

• Fibras de celulosa
• Matriz de polisacáridos
• Proteínas

Las fibras de celulosa están compuestas de muchas moléculas de glucosa que se unen entre sí en forma de cinta. La matriz de polisacáridos está formada por dos componentes principales: hemicelulosa y pectina. La hemicelulosa ayuda a regular el crecimiento celular, mientras que la pectina le da a las paredes celulares su composición de gelatina. La lámina media también está formada por pectina. Las proteínas más notables que se encuentran en las paredes celulares son las glicoproteínas y las enzimas. Las glicoproteínas son proteínas estructurales, mientras que las enzimas tienen muchas funciones, dos de las cuales son la defensa y la comunicación.

Paredes celulares vegetales

Las paredes celulares son uno de los rasgos definitorios de las células vegetales. Las células vegetales requieren una estructura exterior rígida; tienen una pared celular y una membrana celular. Las paredes celulares de una planta la defienden de ataques mecánicos y químicos. La pared celular secundaria es rica en lignina, que no solo proporciona más estabilidad a las células, sino que también las hace impermeables al agua.

¿Las células animales tienen una pared celular?

A diferencia de las células vegetales y procariotas, las células animales no tienen pared celular. Las células animales solo tienen una membrana celular que proporciona la estabilidad suficiente para que la célula funcione sin una pared celular. Algunas otras diferencias entre las células animales y vegetales son su tamaño, forma y tipo de energía almacenada. Las células vegetales tienden a ser grandes, de forma rectangular y contienen almidón para almacenar energía. Las células animales son generalmente pequeñas, de forma irregular y almacenan glucógeno para obtener energía.

Figura 3: Las células animales solo tienen una membrana celular en comparación con las células vegetales que también tienen una pared celular.

Paredes celulares de bacterias

Mientras que las bacterias también tienen paredes celulares como las células vegetales, las paredes celulares bacterianas contienen algo llamado peptidoglicano. El peptidoglicano es una sustancia en las paredes celulares de las bacterias que es un polisacárido que contiene péptidos. Una forma de diferenciar entre tipos de bacterias, grampositivas o gramnegativas, es por el grosor de la capa de peptidoglicano. Esta capa es muy gruesa en las bacterias grampositivas y mucho más delgada en las bacterias gramnegativas.

Figura 4: Las células bacterianas contienen una sustancia llamada peptidoglicano en sus paredes celulares que mantiene la presión de turgencia de las células.

Resumen de la lección

Una pared celular se encuentra en células vegetales, bacterianas, fúngicas y arqueas. Es un componente estructural de estas células que se encuentra en la parte superior de la membrana celular. Proporciona rigidez, osmorregulación, almacenamiento, protección y capacidades de crecimiento. Las paredes celulares tienen una pared celular primaria, una laminilla media y una pared celular secundaria. La pared celular primaria se crea para la fase de crecimiento de la célula, mientras que la pared celular secundaria se crea una vez que la célula termina de crecer. La lámina media actúa como pegamento de unión entre las paredes celulares primarias de las células adyacentes.

Las paredes celulares están formadas por fibras de celulosa, matriz de polisacáridos y proteínas. Todos estos componentes crean una estructura similar a una malla en la membrana celular. La lignina se encuentra en las paredes celulares secundarias porque crea una superficie impermeable para la célula y aumenta la resistencia de la pared celular. Las paredes celulares bacterianas contienen una sustancia llamada peptidoglicano que apoya la estructura de las bacterias y ayuda a diferenciar los tipos de bacterias por su grosor. Las células animales carecen de pared celular, mientras que las células vegetales, bacterianas, fúngicas y arqueas tienen pared celular.