The plasmodesmata ir citosolisko savienojumi, kas pastāv starp blakus esošajiem augu šūnās, proti, savienojas protoplasts (citosolā un plazmas membrānu) caur šūnu sienu, veidojot nepārtrauktu simplastiska.
Šīs struktūras ir funkcionāli analogas vai līdzvērtīgas spraugu savienojumiem, kas novēroti starp dzīvnieku audu šūnām, un to galvenā funkcija ir komunicēt šūnas savā starpā un kalpot par kanālu dažāda veida jonu un molekulas.
Vienkāršoti un apoplastiski ceļi un plazmodesmatas iesaistīšana (Avots: Jackacon, vektorizējis Smartse, izmantojot Wikimedia Commons)
Plasmodesmatu vairāk nekā pirms 100 gadiem aprakstīja Tangl, un kopš tā laika ir publicēti simtiem pētījumu, kuros to darbības mehānisms, struktūra un citi saistītie aspekti ir sīki aprakstīti.
Pašlaik ir zināms, ka šie citosoliskie "kanāli" vai "savienojumi" starp šūnām ir struktūras, kuras pakļauti stingriem kontroles mehānismiem, un ir arī noteikts, ka tās galvenokārt sastāv no integrāliem membrānas proteīniem, chaperone olbaltumvielām un citām olbaltumvielām, kas specializējas šūnu transportēšanā. vielas.
Plasmodesmatas raksturojums
Plasmodesmata savieno šūnas, kas pieder pie viena un tā paša "vienkāršotā domēna" augu audos, kas nozīmē, ka ne visas auga šūnas ir savienotas viena ar otru, bet audos ir dažādi specifiski "reģioni", kuros tur esošās šūnas pastāvīgi apmainās ar informāciju.
Tās ir ļoti dinamiskas struktūras; to skaitu, struktūru un darbību var mainīt, reaģējot uz īpašu auduma funkcionālo pieprasījumu.
Turklāt šos kanālus var noārdīt vai "aizzīmogot" dažās šūnu saskarnēs (atstarpe starp divām šūnām), kas nozīmē vienkāršotas "barjeras" izveidošanos starp dažu augu audu šūnām un noteikto reģionu izolācijas veicināšanu audi.
Daži bibliogrāfiski avoti liecina, ka plazmodesmētas struktūras ir tik sarežģītas kā tā saucamie kodola poru kompleksi, kas pilda līdzīgas funkcijas, bet pārvietojot molekulāro informāciju no citosoliskās vides uz kodola iekšpusi.
Uzbūve
Pietiek ar ātru skatienu uz augu audiem, lai pārliecinātos, ka ir vairāki plazmodesmatas veidi.
Pēc dažu autoru domām, tos var klasificēt kā primāros un sekundāros atkarībā no brīža, kad tie veidojas šūnas dzīves laikā; vai tik vienkārši un sazaroti, atkarībā no to kanālu morfoloģijas, kas veidojas starp šūnu un šūnu.
Neatkarīgi no attiecīgā plazmodesma veida, tā "strukturālā arhitektūra" ir vairāk vai mazāk ekvivalenta, jo gandrīz vienmēr ir runa par caurulēm ar diametru no 20 līdz 50 nm, kuru ieejas vai atveres ir nedaudz vairāk šaurs, veidojot tā saukto “sašaurinājuma sašaurinājumu”.
Daži zinātnieki ir ierosinājuši, ka šāda sašaurināšanās plazmodesmatas atverēs piedalās vielu plūsmas regulēšanā caur tām, tas ir, ka to dilatācija (paplašināšanās) vai sašaurināšanās (diametra samazinājums) nosaka plūsmas daudzumu un ātrumu .
Šie "sašaurinājumi" sastāv no vielas, kas pazīstama kā Callose (β-1,3-glikāns), un, kā var secināt, tie ir atrodami apgabalos, kas ir vistuvāk augu šūnu sienai, ko savieno šie kanāli.
Plasmodesmatas grafiskais attēlojums (Avots: Lietotājs: Zlir'a caur Wikimedia Commons)
Primārā plazmodesmata
Citokinēzes laikā "šūnu plāksnē" veidojas primārā plazmodesmata, kas ir mitozes laiks, kad divas meitas šūnas atdalās. Tomēr tās var tikt pārveidotas strukturāli un mainīt to sadalījumu un darbību, attīstot augu, kurai tie pieder.
Šīs plazmodesmātās faktiski ir membrānas vides, kas sastāv no porām plazmas membrānā, kas veido sava veida tiltu starp šūnas sienu un "ieslodzītā" endoplazmatiskā retikuluma aksiālo elementu, kas pazīstams kā desmotubula.
Demotubula ir apmēram 15 nm diametra cilindriska struktūra, ko veido vienas šūnas endoplazmas retikulums, kas ir nepārtraukts ar blakus esošās šūnas endoplazmatiskā retikuluma cisternām, kas savienotas caur plazmodesmu.
Starp "šķiedru", ko attēlo desmotubula, un plazmas membrānu, kas veido cilindrisko dobumu, kas ir plazmodesms, atrodas atstarpe, ko sauc par "citoplazmas uzmavu" (citoplazmas uzmavu), caur kuru tiek uzskatīts, ka tā rodas vielu plūsma no vienas šūnas uz otru.
Sekundārā plazmodesmata
Tie ir tie, kas var veidot de novo starp divām šūnu sienām neatkarīgi no citokinēzes, tas ir, bez nepieciešamības notikt šūnu dalīšanās notikumam. Tiek uzskatīts, ka sekundārajām plazmodesmām ir īpašas funkcionālās un strukturālās īpašības.
Sekundārā plazmodesmāta veidojas, pateicoties saplūstot jau esošajām plazmodesmātiskās "pusītēm", kas parasti veidojas atšķaidītos šūnu sienas reģionos, pretēju galu saplūšanai. Katra kausētā puse veido plazmodesma centrālos dobumus.
Šāda veida plazmodēzijas centrālās šķipsnas pēc tam tiek pievienotas ar pasīvu "norobežošanu" no endoplazmas retikulārajiem kanāliņiem, un iegūtā morfoloģija ir ļoti līdzīga primārās plazmodesmātas morfoloģijai.
Nozares eksperti norāda, ka sekundārās plazmodesmācijas veidojas šūnās, kurās notiek intensīvi augšanas procesi (pagarināšanās), tas ir, starp šūnu garenvirziena sienām, lai kompensētu progresējošu plazmodesmātu skaita “atšķaidīšanu”, kas var notikt pateicoties uz izaugsmi.
Iespējas
Plasmodesmata ir viens no galvenajiem šūnu-šūnu komunikācijas ceļiem augu audos. Šīs struktūras piedāvā arī kanālu elektriskai signalizācijai, lipīdu un mazu šķīstošu molekulu difūzijai un pat transkripcijas faktoru un makromolekulu, piemēram, olbaltumvielu un nukleīnskābju, apmaiņai.
Šiem saziņas ceļiem, ko nodrošina plazmodesmāta, šķiet, ir būtiska funkcija, plānojot augu attīstību un arī nobrieduša auga fizioloģiskās darbības koordinēšanu.
Viņi piedalās svarīgu molekulu izdalīšanās regulēšanā no fizioloģiskā un attīstības viedokļa uz floēmu (kas nes sulas); tie iejaucas dažu šūnu un audu fiziskā izolācijā attīstības laikā, tāpēc tiek uzskatīts, ka tie koordinē augšanu, attīstību un aizsardzību pret patogēniem.
Pēc invāzijas ar patogēnu sēnīti tiek iesaistīti arī plazmodesmāti, jo tie atbilst galvenajiem intracelulārajiem vai vienkāršotajiem iebrukuma ceļiem augu audos.
Atsauces
- Ehlers, K., & Kollmann, R. (2001). Primārā un sekundārā plazmodesmata: struktūra, izcelsme un darbība. Protoplazma, 216 (1–2), 1.
- Lucas, WJ, & Lee, JY (2004). Plasmodesmata kā virsšūnu kontroles tīkls augos. Daba Atsauksmes par molekulāro šūnu bioloģiju, 5 (9), 712.
- Maule, AJ (2008). Plasmodesmata: struktūra, funkcijas un bioģenēze. Pašreizējais atzinums augu bioloģijā, 11 (6), 680-686.
- Robards, AW, & Lucas, WJ (1990). Plasmodesmata. Gada pārskats par augu bioloģiju, 41 (1), 369-419.
- Roberts, A., & Oparka, KJ (2003). Plasmodesmata un simplastu transporta kontrole. Augi, šūnas un vide, 26 (1), 103.-1224.
- Turgeon, R. (1996). Phloem iekraušana un plasmodesmata. Tendences augu zinātnē, 1 (12), 418–423.