Plasmodesmata

Plasmodesma  ( engelska  plasmodesmata ) - cytoplasmatiska broar som förbinder närliggande växtceller . Plasmodesmata passerar genom tubuli av por fälten av den primära cellväggen . Tack vare plasmodesmata bildar växtceller flercelliga strukturer - symplaster , inom vilka joner och små molekyler (inklusive signalmolekyler ) överförs direkt mellan celler. Plasmodesmata kan stängas och öppnas. Många växtvirus ökar porstorleken på plasmodesmata för att möjliggöra transport av viruspartiklar genom celler.

Struktur och utbildning

Plasmodesmata bildas under det sista stadiet av växtcelldelning - cytokinesis , när dottercellerna slutligen separeras från varandra. I de nybildade cellväggarna återstår porer som binder samman cytoplasman hos närliggande celler. Plasmodesmata bildas när rör av det endoplasmatiska retikulumet (ER) kommer in i cellplattan under bildandet . Samtidigt smälter inte membranen hos närliggande celler och ER-tubulierna samman med varandra. Istället är EPR-tubuli uppdelad i två delar, som är belägna i angränsande celler och är förbundna med en smal isthmus. Isthmus ligger i kanalen i cellväggarna i angränsande celler och är omgiven av cytoplasma. Det kallas också en desmotubule [1] . Plasmodesmata som bildas under cytokines kallas primära . Emellertid förbinder plasmodesmata ibland celler som inte är produkten av en enda delning; sådana plasmodesmata kallas sekundära . Sekundära plasmodesmata bildas genom lokal förtunning av väggen mellan två celler, och ett EPR-rör sätts på något sätt in i det resulterande hålet [2] .

En typisk växtcell har 10 3 till 10 5 plasmodesmata [1] . I växtmeristem är plasmodesmata vanligtvis diffust fördelade. I cellerna i lökens rotmeristem finns 6-7 plasmodesmata per 1  mikron , och i hanormbunken  - 10-20 plasmodesmata [3] .

Funktioner

Plasmodesmata kombinerar växtceller till en stor struktur som kallas symplast . Inom symplasten passerar elektriska signaler, joner och små vattenlösliga molekyler genom plasmodesmata , inklusive aminosyror , sockerarter , mRNA , små störande RNA och proteiner (inklusive transkriptionsfaktorer ). Joner och molekyler passerar genom plasmodesmata genom enkel diffusion [4] . Pordiametern hos plasmodesmata kan ändras, vilket ger möjlighet att justera den selektiva permeabiliteten för plasmodesmata [5] .

Ibland levereras molekyler till plasmodesmata med deltagande av aktinfilament : plasmodesmata är som regel belägna på de platser i cellväggen där aktincytoskelettet är koncentrerat. Aktinfilament fungerar som grunden för ett mycket aktivt system som säkerställer transport av metaboliter över avsevärda avstånd genom cytoplasman hos vakuolerade växtceller. Aktinfilament styr strömmen av cytoplasman, som leder molekylerna till plasmodesmata. Aktinfilament kan fästa på cellväggar med hjälp av en speciell form av myosin som är unik för växter . Tunna aktinfilament och myosinmolekyler hittades också i porerna på plasmodesmata. Det är möjligt att pordiametern förändras just på grund av deras kontraktion och expansion [5] .

Många växtpatogener - viroider och virus - överförs mellan celler med hjälp av plasmodesmata, trots sin stora storlek. Faktum är att virus uttrycker proteiner som expanderar porerna i plasmodesmata, vilket gör det möjligt att transportera även ganska stora virala partiklar. Verkningsmekanismen för dessa proteiner är ännu inte känd [5] .

Anteckningar

  1. 1 2 Robards A W. Plasmodesmata  //  Annual Review of Plant Physiology. - 1975. - Juni ( vol. 26 , nr 1 ). - S. 13-29 . — ISSN 0066-4294 . - doi : 10.1146/annurev.pp.26.060175.000305 .
  2. Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , sid. 986-987.
  3. Lotova, 2001 , sid. 40.
  4. ROBERTS AG , OPARKA KJ Plasmodesmata och kontroll av symplastisk transport  //  Plant, Cell and Environment. - 2003. - Januari ( vol. 26 , nr 1 ). - S. 103-124 . — ISSN 0140-7791 . - doi : 10.1046/j.1365-3040.2003.00950.x .
  5. 1 2 3 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , sid. 987.

Litteratur