Chapter 4: Cell Structure and Function

Back to chapter

4.16:

Плазмодесмы

JoVE Core
生物学

このコンテンツを視聴するには、JoVE 購読が必要です。 サインイン又は無料トライアルを申し込む。

JoVE Core 生物学

Plasmodesmata

前のビデオ
4.15: Plant Cell Wall

言語

共有

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Клетки растений имеют жёсткие клеточные стенки, которые помогают клетке регулировать форму и тоничность. Однако этот барьер представляет особую проблему для связи между клетками. Для решения этой задачи растительные клетки связаны через плазмодесмату небольшие каналы, которые позволяют использовать коммуникацию клетка-клетке.Каждая пора плазмодесматы это продолжение плазменной мембраны прилегающих клетки. В центре находится структура, известная, как десмотубула расширение эндоплазматического ретикулума, или ER, который простирается от одной клетки в соседнюю клетку. Цитозоль непрерывна между двумя связанными клетками.Таким образом, плазмодесмата создаёт непрерывную сеть цитоплазмы, которая называется симпласт. Десмотубула проникает в канал и создаёт цитопластический рукав, которые может быть расширен или сужен для регулирования проницаемости плазмодесматы. Например, при нормальных условиях, вода и небольшие молекулы, такие как сахара и ионы, могут свободно проходить между клетками.Десмотубула, однако, так туго сжата, что только очень маленький просвет обеспечивает проход молекул. Обмен более крупными молекулами маленькой РНК, факторами транскрипции и другими цитозольными белками строго регулируется. Накопление полисахарида каллозы сужает отверстие в стенке клетки, предотвращая поток этих молекул.При расщеплении каллозы, отверстие расширяется, а макромолекулы могут пройти через плазмодесмату. Кроме того, каллоза может накапливаться и закрывать движение всех молекул. Это, например, хорошо для ограничений движения вирусов растений, которые используют каналы для распространения в соседние клетки.Плазмодесмата может появиться двумя путями. Исходная плазмодесмата формируется во время деления клетки вовремя раннего развития и часто встречается в кластерах, называемых пит-полями. Вторичная плазмодесмата появляется на более поздних этапах в существующих клеточных стенках соседних клеток.Наконец, плазмодесмата может быть деградирована в зависимости от потребностей клетки, например, когда требуются клетки для изоляции от симпласта.

4.16:

Плазмодесмы

Органы в организме многоклеточного организма состоят из тканей, образованных клетками. Чтобы слаженно работать вместе, клетки должны общаться. Один из способов общения клеток – прямой контакт с другими клетками. Точки соприкосновения, соединяющие соседние клетки, называются межклеточными соединениями.

Межклеточные соединения характерны как для клеток грибов, так и растений и животных. Однако разные типы соединений встречаются в разных типах клеток. Межклеточные соединения, обнаруженные в клетках животных, включают плотные соединения, щелевые соединения и десмосомы. Соединения, соединяющие клетки растений, называются плазмодесмами. Из соединений, обнаруженных в клетках животных, щелевые соединения наиболее похожи на плазмодесмы.

Плазмодесмы – это проходы, соединяющие соседние клетки растений. Подобно тому, как две комнаты, соединенные дверным проемом, имеют общую стену, две растительные клетки, соединенные плазмодесмой, имеют общую клеточную стенку.

Плазмодесма или & ldquo;дверной проем” создает непрерывную сеть из цитоплазмы – подобно воздушному потоку между комнатами. Именно через эту цитоплазматическую сеть & mdash ;, называемую симпластом & mdash ;, большинство питательных веществ и молекул передаются между растительными клетками.

У одной растительной клетки есть тысячи плазмодесм, пронизывающих ее клеточную стенку, хотя количество и структура плазмодесм может варьироваться в зависимости от клетки и изменяться в отдельных клетках. Континуум цитоплазмы, созданный плазмодесмами, объединяет большую часть растения.

Большая часть воды и питательных веществ, проходящих через растение, переносится тканями сосудов – ксилемой и флоэмой. Однако плазмодесмы также переносят эти материалы между клетками и, в конечном итоге, по всему растению.

Плазмодесматы универсальны и постоянно меняют свою проницаемость. Помимо воды и небольших молекул, они также могут транспортировать определенные макромолекулы, такие как рецепторные протеинкиназы, сигнальные молекулы, факторы транскрипции и комплексы РНК-белка.

По мере роста клеток плотность их плазмодесм уменьшается, если они не продуцируют вторичные плазмодесмы. У некоторых паразитических растений развиваются вторичные плазмодесмы, которые связывают их с хозяевами, позволяя им извлекать питательные вещества.

おすすめの記事

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].

タグ

Plasmodesmata Plant Cells Cell Walls Cell-to-cell Communication Desmotubule Endoplasmic Reticulum Cytoplasm Symplast Permeability Water Molecules Small Molecules Sugars Ions Lumen Larger Molecules Small RNA Transcription Factors Cytosolic Proteins Callose