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34.21:

质外体和同质体

JoVE 核
生物学
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JoVE 核 生物学
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植物从土壤吸取水分和溶解的 矿物质 并将这些资源输送至 远处的组织 这些资源进入两个不同区间并移动 质外体和共质体 质外体是细胞外间隙的连续系统 比如细胞之间的细胞壁与空隙 水分、气体和矿物质可自由、被动地 游走在质外体 无需穿过细胞质膜 植物细胞或许还会因pH值变化 将多余的质子排到质外体 另外 进入根里面质外体的化学物质 也可能触发分泌 能结合并排毒的分子 植物细胞的细胞质形成了 另一个连续系统 叫做共质体 相邻植物分子通过通道 相连接 让水分和小分子能从 一个细胞流到下一个细胞 相互连接的植物细胞的连续统 促进了信号分子比如 激素的传输 例如 细胞分裂素 可自由穿行于共质体 来调节细胞增殖 共质体还是小分子RNA的导管 通过它激活针对植物病原体的防御反应 各种资源通常同时穿行于植物体内的 质外体和共质体通道 例如 根吸收的矿物质 必须穿过选透性膜 至少一次才能离开根 前往其它植物组织

34.21:

质外体和同质体

植物的生长取决于其吸收土壤中水和溶解的矿物质的能力。 每棵植物的根系都装有必要的组织,以促进水分和溶质的进入。参与水和矿物质运输的植物组织有两个主要部分-质外体和共生体。质外体包括活细胞质膜外的所有物质,由细胞壁、细胞外空间、木质部、韧皮部和管胞组成。 相比之下,共生体由所有活植物细胞的全部细胞质和胞间连丝组成-这是使细胞相互连接的胞质通道。

分子在植物组织中移动的潜在途径有几种:质外体,共生或跨膜途径。 质外体途径涉及水和溶解的矿物质沿着细胞壁和细胞外空间的运动。 在共生途径中,水和溶质沿细胞质移动。 一旦进入此路径,材料在从细胞移动到邻近细胞时就需要穿过质膜,并且它们通过质膜胞进行。 或者,在跨膜途径中,溶解的矿物质和水穿过细胞壁离开一个细胞进入另一个细胞,从而在细胞之间移动。 这三种途径不是互斥的,某些溶质可能在不同程度上使用一种以上的途径。

另一个可能的途径是液泡途径,但是该途径主要限于水分子运动。 在这里,水通过渗透作用穿过植物细胞的液泡。 其机理与共生途径相似,但水不局限于胞质溶胶,而是通过液泡。 此外,通过两个质子泵ATPase和PPase促进了液泡的运输,这促进了溶质的吸收。 液泡还包含专门的转运蛋白-水通道蛋白-参与水和溶质(如葡萄糖和蔗糖)的转运。

Suggested Reading

Martinoia, Enrico, Agnes Massonneau, and Nathalie Frangne. "Transport processes of solutes across the vacuolar membrane of higher plants." Plant and Cell Physiology 41, no. 11 (2000): 1175-1186. [Source]