Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Celwandsamenstelling in de zes biologische koninkrijken

Door Cynthia Ruscitto
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Shooter99/iStock/GettyImages

Taxonomie classificeert levende organismen in categorieën op basis van gedeelde eigenschappen. Het Linneaanse systeem, bedacht door de Zweedse natuuronderzoeker Carolus Linnaeus, verdeelt het leven in zeven grote groepen, waarvan er één het koninkrijk is. Tegenwoordig herkennen we zes koninkrijken – Archaebacteria, Eubacteria, Protista, Fungi, Plantae en Animalia – die zich elk gedeeltelijk onderscheiden door hun celwandkenmerken. Als de buitenste structurele laag vormt een celwand de cel, handhaaft hij het osmotische evenwicht en bepaalt hij vaak de ecologische niche.

Archaebacteriën en Eubacteriën

Beide domeinen van bacteriën hebben halfstijve wanden, maar hun chemie loopt uiteen. Eubacteriën (of ‘echte’ bacteriën) bevatten peptidoglycan – een netwerk van suikers en aminozuren dat beschermt tegen lysis in hypotone omgevingen. Mycoplasma's, een unieke eubacteriële subgroep, hebben geheel geen wand, waardoor ze zeer gevoelig zijn voor osmotische druk.

Archaebacteriën gedijen in extreme habitats zoals warmwaterbronnen en hydrothermale bronnen. Hun wanden zijn opgebouwd uit eiwitten of het polymeer pseudomureïne, dat functionele overeenkomsten vertoont met peptidoglycan, maar qua samenstelling en synthese verschilt.

Protista

Protisten omvatten diverse eencellige eukaryoten die geen bacteriën, schimmels, planten of dieren zijn. Protozoa (bijvoorbeeld amoeben, paramecia) zijn dierlijk en hebben geen muren, terwijl algenprotisten (bijvoorbeeld diatomeeën, groene algen) muren bezitten die rijk zijn aan cellulosemicrofibrillen, vaak verweven met silica, calciumcarbonaat of polysachariden. Schimmelachtige protisten zoals waterschimmels en slijmzwammen vertonen een variabele wandaanwezigheid:waterschimmels hebben wanden van cellulose-glycaan, terwijl slijmzwammen alleen tijdens specifieke ontwikkelingsstadia een cellulosewand vertonen.

Schimmels

Schimmels, voornamelijk meercellige landorganismen, vertrouwen voor hun wanden op chitine, een β-1,4-gekoppeld N-acetylglucosaminepolymeer. Chitine zorgt voor stijfheid en veerkracht, vergelijkbaar met de exoskeletten van schaaldieren en insecten. Gisten en schimmels bevatten ook chitine, zij het in verschillende verhoudingen.

Plantae en Animalia

Plantencellen onderscheiden zich door een robuuste, op cellulose gebaseerde wand die de expansie van de turgor beperkt en gerichte groei mogelijk maakt. Verweven met cellulose zijn lignine, dat mechanische sterkte verleent, en suberine- of cutinewassen die beschermen tegen uitdroging. Dierlijke cellen hebben daarentegen helemaal geen celwand en vertrouwen in plaats daarvan op een aanpasbaar plasmamembraan voor vorm en mechanische ondersteuning.