En ny studie har avslöjat hur växtcellväggar kan komprimeras och sträckas, vilket gör att växter tål en mängd olika miljöförhållanden. Resultaten kan få konsekvenser för utvecklingen av nya material och teknologier.
Växtens cellväggar är uppbyggda av ett komplext nätverk av cellulosa, hemicellulosa och pektin. Dessa komponenter är arrangerade på ett sätt som gör att cellväggen tål höga nivåer av påfrestningar och påfrestningar. Men cellväggen är också tillräckligt flexibel för att låta växten växa och expandera.
Den nya studien, publicerad i tidskriften Nature Plants, använde en kombination av experimentella tekniker och datormodellering för att undersöka strukturen och mekaniken hos växtcellväggar. Forskarna fann att cellväggen kan komprimeras och sträckas på grund av hur cellulosa-, hemicellulosa- och pektinkomponenterna är ordnade.
Cellulosafibrerna i cellväggen är inriktade på ett parallellt sätt, vilket ger cellväggen dess styrka. Hemicellulosa- och pektinkomponenterna är arrangerade på ett mer slumpmässigt sätt, vilket gör att cellväggen kan sträckas.
Forskarna fann också att cellväggen kan lagra och frigöra energi när den komprimeras och sträcks. Denna energilagringsmekanism hjälper växten att motstå miljöpåfrestningar, såsom kraftiga vindar och stormar.
Resultaten av denna studie kan få konsekvenser för utvecklingen av nya material och teknologier. Till exempel kan principerna för växtcellväggsmekanik användas för att designa nya material som är starka, flexibla och energieffektiva.
Dessutom kan studien också leda till nya sätt att förbättra växternas tillväxt och produktivitet. Till exempel, genom att förstå hur cellväggen reagerar på miljöpåfrestningar, kan forskare utveckla nya sätt att skydda växter från skador.
Sammantaget ger den nya studien en djupare förståelse av strukturen och mekaniken hos växtcellväggar. Denna kunskap kan ha ett brett spektrum av tillämpningar inom materialvetenskap, jordbruk och bioteknik.