Plasmodesmata sürekli symplastic oluşturan hücre duvarından protoplastlar (sitozol ve plazma membranını) iletişim, yani bitişik bitki hücreleri arasında, ana kadar sitozolik bağlantıları vardır.
Bu yapılar, bir hayvan dokusunun hücreleri arasında gözlemlenen boşluk bağlantılarına işlevsel olarak benzer veya eşdeğerdir ve ana işlevi, hücreleri birbirleriyle iletişim kurmak ve farklı iyon türlerinin taşınması için bir kanal görevi görmektir. moleküller.
Basit ve apoplastik yollar ve plasmodesmata'nın katılımı (Kaynak: Jackacon, Smartse tarafından Wikimedia Commons aracılığıyla vektörleştirilmiştir)
Plasmodesmata, 100 yıldan daha uzun bir süre önce Tangl tarafından tanımlanmış ve o zamandan beri, işleyiş mekanizmalarının, yapılarının ve diğer ilgili yönlerinin ayrıntılı olarak detaylandırıldığı yüzlerce çalışma yayınlanmıştır.
Halihazırda hücreler arasındaki bu sitosolik "kanalların" veya "bağlantıların" sıkı kontrol mekanizmaları altındaki yapılar olduğu bilinmekte ve ayrıca esas olarak integral membran proteinleri, şaperon proteinleri ve bunların taşınmasında uzmanlaşmış diğer proteinlerden oluştuğu tespit edilmiştir. maddeler.
Plasmodesmata'nın özellikleri
Plasmodesmata, bir bitki dokusundaki aynı "basit alana" ait olan hücreleri bağlar; bu, bir bitkinin tüm hücrelerinin birbirine bağlı olmadığı, ancak bir dokuda farklı spesifik "bölgeler" olduğu anlamına gelir. orada bulunan hücreler kalıcı olarak bilgi alışverişinde bulunur.
Bunlar oldukça dinamik yapılardır; sayıları, yapıları ve operasyonları, bir kumaş üzerindeki belirli bir işlevsel talebe yanıt olarak değiştirilebilir.
Ek olarak, bu kanallar bazı hücresel arayüzlerde (iki hücre arasındaki boşluk) bozunabilir veya "kapatılabilir"; bu, bazı bitki dokularının hücreleri arasında basit bir "bariyer" oluşumu anlamına gelir ve belirli bölgelerin izolasyonunu teşvik eder. doku.
Bazı bibliyografik alıntılar, plasmodesmata'nın, benzer işlevleri yerine getiren, ancak sitozolik ortamdan çekirdeğin içine moleküler bilginin yer değiştirmesinde sözde nükleer gözenek kompleksleri kadar karmaşık yapılar olduğunu ileri sürmektedir.
yapı
Bir bitki dokusuna hızlı bir bakış, birden fazla plazmodezma türü olduğunu doğrulamak için yeterlidir.
Bazı yazarlara göre bunlar, bir hücrenin yaşamı boyunca oluştukları ana göre birincil ve ikincil olarak sınıflandırılabilir; veya hücre ile hücre arasında oluşan kanalların morfolojisine bağlı olarak basit ve dallı olarak.
Söz konusu plazmodesmus türünden bağımsız olarak, "yapısal mimarisi" aşağı yukarı eşdeğerdir, çünkü neredeyse her zaman 20 ila 50 nm arasında değişen çapa sahip, girişleri veya delikleri biraz daha fazla olan kanallar meselesidir. dar, “darboğaz daralması” olarak bilinen şeyi oluşturur.
Bazı bilim adamları, plasmodesmata'nın deliklerindeki bu tür daralmanın, bunlardan geçen maddelerin akışının düzenlenmesine katkıda bulunduğunu, yani bunların genişlemesinin (genişlemesinin) veya daralmasının (çapta azalma) akış miktarını ve hızını belirlediğini ileri sürmüşlerdir. .
Bu "darboğazlar", kalloz (β-1,3-glukan) olarak bilinen bir maddeden oluşur ve anlaşılacağı gibi, bu kanallarla birbirine bağlanan bitki hücrelerinin duvarına en yakın alanlarda bulunurlar.
Plasmodesmata'nın grafik gösterimi (Kaynak: Kullanıcı: Zlir'a, Wikimedia Commons aracılığıyla)
Birincil plazmodesmata
Birincil plazmodesmata, sitokinez sırasında "hücre plakasında" oluşur; bu, iki yavru hücrenin ayrıldığı mitoz zamanıdır. Bununla birlikte, bunlar yapısal değişikliklere uğrayabilir ve ait oldukları tesisin gelişimi sırasında dağılımlarını ve işleyişlerini değiştirebilirler.
Bu plazmodesmata, aslında hücre duvarı ile desmotubül olarak bilinen "sıkışmış" endoplazmik retikulumun eksenel bir öğesi arasında bir tür köprü oluşturan plazma membranındaki gözeneklerden oluşan membranöz ortamlardır.
Bir demotübül, plazmodezm ile bağlanan komşu hücrenin endoplazmik retikulumunun sarnıçları ile sürekli olan bir hücrenin endoplazmik retikulumundan oluşan, yaklaşık 15 nm çapında silindirik bir yapıdır.
Desmotubule tarafından temsil edilen "iplik" ile plazmodesmus olan silindirik boşluğu oluşturan plazma zarı arasında, "sitoplazmik kılıf" (Sitoplazmik kılıf) olarak bilinen ve içinden geçtiği düşünülen bir boşluk vardır. maddelerin bir hücreden diğerine akışı.
İkincil plazmodesmata
Bunlar, iki hücre duvarı arasında sitokinezden bağımsız olarak, yani hücre bölünmesi olayının meydana gelmesine gerek kalmadan de novo oluşabilenlerdir. İkincil plasmodesmata'nın özel fonksiyonel ve yapısal özelliklere sahip olduğu kabul edilir.
İkincil plazmodesmata, genellikle hücre duvarının inceltilmiş bölgelerinde bulunan plazmodesmata'nın önceden var olan "yarılarının" zıt uçlarının füzyonu sayesinde oluşur. Kaynaşmış her yarım, bir plazmodezmusun merkezi boşluklarını oluşturur.
Bu tip plazmodezmdeki merkezi iplikler daha sonra endoplazmik retikulum tübüllerinin pasif "muhafazası" ile eklenir ve elde edilen morfoloji, birincil plazmodezmatanınkine çok benzer.
Alandaki uzmanlar, ikincil plazmodezmatların, geniş büyüme süreçlerinden (uzama), yani uzunlamasına hücre duvarları arasında, sayesinde meydana gelebilecek plazmodezmatların sayısının giderek artan "seyrelmesini" telafi etmek için, hücrelerde oluştuğunu öne sürmektedir. Büyümek.
Özellikleri
Plasmodesmata, bitki dokusundaki ana hücre-hücre iletişim yollarından birini temsil eder. Bu yapılar ayrıca elektriksel sinyalleme, lipidlerin ve küçük çözünür moleküllerin difüzyonu için ve hatta proteinler ve nükleik asitler gibi transkripsiyon faktörlerinin ve makromoleküllerin değişimi için bir kanal sunar.
Plasmodesmata tarafından sağlanan bu iletişim yollarının, bitki gelişimini programlamada ve ayrıca olgun bir bitkinin fizyolojik işleyişini koordine etmede önemli bir işlevi olduğu görülmektedir.
Fizyolojik ve gelişimsel açıdan floeme (özsuyu taşıyan) doğru önemli moleküllerin salınımının düzenlenmesine katılırlar; gelişim sırasında bazı hücrelerin ve dokuların fiziksel izolasyonuna müdahale ederler, bu nedenle büyümeyi, gelişmeyi ve patojenlere karşı savunmayı koordine ettikleri söylenir.
Patojenik bir mantarın istilasından sonra, bitki dokularındaki ana hücre içi veya basit istila yollarına karşılık geldikleri için plazmodesmata da dahil olur.
Referanslar
- Ehlers, K. ve Kollmann, R. (2001). Birincil ve ikincil plasmodesmata: yapı, köken ve işleyiş. Protoplazma, 216 (1-2), 1.
- Lucas, WJ ve Lee, JY (2004). Bitkilerde hücre üstü kontrol ağı olarak Plasmodesmata. Doğa İncelemeleri Moleküler Hücre Biyolojisi, 5 (9), 712.
- Maule, AJ (2008). Plasmodesmata: yapı, işlev ve biyogenez. Bitki biyolojisinde güncel görüş, 11 (6), 680-686.
- Robards, AW ve Lucas, WJ (1990). Plasmodesmata. Bitki biyolojisinin yıllık incelemesi, 41 (1), 369-419.
- Roberts, A. ve Oparka, KJ (2003). Plasmodesmata ve semplastik taşınmanın kontrolü. Bitki, Hücre ve Çevre, 26 (1), 103-124.
- Turgeon, R. (1996). Floem yükleme ve plasmodesmata. Bitki Biliminde Eğilimler, 1 (12), 418-423.