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4.16:

胞间连丝

JoVE 核
生物学
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JoVE 核 生物学
Plasmodesmata

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(叶片截面) 植物细胞的细胞壁较硬 有助于调节细胞形状和张力 但这道屏障也是个特殊挑战 可能影响细胞间的交流 为克服这个挑战 植物细胞通过 胞间连丝来联系 这些小型通道让细胞间的 交流成为可能 每一个胞间连丝孔都是相邻细胞的 细胞质膜的延伸 孔里面的这种结构 名为连丝微管 是从一个细胞连到 临近细胞的内质网ER的延伸 胞质溶胶在两个相连的细胞间 是连续的 胞间连丝以这种方式创造出一张连续的 细胞质网络 叫做共质体 连丝微管穿过这些通道 形成胞质套筒 可以扩张或收缩 起到调节 胞间连丝通透性的作用 例如 在正常情况下 水和小分子 比如糖和离子 可自由穿行于细胞之间 然而连丝微管收的非常紧 所以几乎没有分子 能通行 较大的分子 比如转录因子小分子RNA 和其它胞质蛋白的交换 都受到 严格调控 多糖胼胝质的堆积 能让细胞壁的开口缩小 阻止这类细胞流动 而胼胝质分解时 开口扩大 大分子就能穿过胞间连丝 另外 胼胝质还能堆积直至 封闭所有分子的运动 这是有利的 比如限制 植物病毒的运动 使其无法利用这些通道 扩散到相邻细胞 胞间连丝的来源有两种方式 原发胞间连丝形成于发育早期的 细胞分裂期间 常常 成簇出现 叫做纹孔场 次生胞间连丝是在晚期出现于 临近细胞已有的细胞壁上 最后 胞间连丝还可根据 细胞的需求发生降解 比如细胞需要 与共质体分离时

4.16:

胞间连丝

多细胞生物体体内的器官由细胞形成的组织组成。为了团结一致,细胞必须交流。细胞通信的一种方式是与其它细胞的直接接触。连接相邻细胞的接触点称为细胞间结。

细胞间结是真菌、植物和动物细胞的一个特征。但是,在不同类型的细胞中发现不同类型的连接。在动物细胞中存在的细胞间连接包括紧密连接,间隙连接和桥粒连接。连接植物细胞的连接点称为胞间连丝(也称作:原生质丝,plasmodesmata)。在动物细胞中发现的连接中,间隙连接与胞间连丝最相似。

胞间连丝是连接相邻植物细胞的通道。就像两个房间由门口相连一墙一样,两个植物细胞由一个板状体连接在一起,共用一个细胞墙。

“门道”创造了一个连续的细胞质网络,就像空气在房间之间流动一样。正是通过这个称为对称的细胞网络,大多数营养物质和分子在植物细胞之间转移。

单个植物细胞有数千个胞间连丝穿孔其细胞壁,尽管胞间连丝的数量和结构可能因细胞而异,并且在单个细胞中发生变化。由胞间连丝创建的细胞质的连续体统一了大部分植物。

穿过植物的大部分水分和养分都被维管组织和木质部和韧皮部(xylem and phloem)包裹。然而,胞间连丝也运输这些材料之间的细胞,并最终整个植物。

胞间连丝是多样易变的,并不断改变其渗透性。除了水和小分子,它们还可以传输某些大分子,如受体样蛋白激酶、信号分子、转录因子和RNA蛋白复合物。

随着细胞的生长,它们对胞间连丝的密度降低,除非它们产生二次质变。某些寄生植物开发二级植物,将其与宿主连接,从而提取营养物质。

Suggested Reading

Sager, Ross E., and Jung-Youn Lee. 2018. “Plasmodesmata at a Glance.” Journal of Cell Science 131 (11). [Source].

Zambryski, Patricia. 2008. “Plasmodesmata.” Current Biology 18 (8). [Source].