ПЛАЗМОДЕСМАТИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У пласмодесмата су цитосолна везе које постоје између суседних биљне ћелије, односно, комуникацији Протопласти (цитосол и плазма мембрану) кроз ћелијски зид, формирају континуирану симпластиц.

Ове структуре су функционално аналогне или еквивалентне спајањима празнина које се примећују између ћелија животињског ткива и њихова главна функција је да међусобно комуницирају и служе као канал за транспорт различитих врста јона и молекули.

Поједностављени и апопластични путеви и укључивање плазмодесма (Извор: Јацкацон, који је Смартсе векторизирао преко Викимедиа Цоммонса)

Тангл је пре више од 100 година описао плазмодесме, а од тада је објављено на стотине студија у којима су детаљно описани њихов механизам функционисања, њихова структура и други сродни аспекти.

Тренутно је познато да су ти цитосолни "канали" или "везе" између ћелија структуре под строгим механизмима контроле и такође је утврђено да су оне састављене углавном од протеина интегралне мембране, протеина капелена и других протеина специјализованих за транспорт супстанце.

Карактеристике плазмодесма

Пласмодесмата повезује ћелије које припадају истој „поједностављеној домени“ у биљном ткиву, што значи да нису све ћелије биљке повезане једна са другом, већ постоје различите специфичне „регије“ у ткиву у коме ћелије тамо присутне размењују информације трајно.

То су веома динамичне структуре; њихов број, структура и рад могу се модификовати као одговор на специфичне функционалне потребе тканине.

Поред тога, ови канали се могу деградирати или „запечатити“ у неким ћелијским интерфејсима (простор између две ћелије), што подразумева формирање поједностављене „баријере“ између ћелија неких биљних ткива и промовисања изолације одређених региона у ткива.

Неки библиографски цитати сугеришу да су плазмодесмати структуре сложене попут такозваних нуклеарних комплекса, који обављају сличне функције, али у премештању молекуларних информација из цитосолне средине у унутрашњост језгра.

Структура

Брз поглед на биљно ткиво је довољан да се потврди да постоји више врста плазмодесма.

Према неким ауторима, они се могу класификовати као примарни и секундарни, у складу са тренутком у којем су формиране током живота ћелије; или као једноставни и разгранати, зависно од морфологије канала који се формирају између ћелије и ћелије.

Без обзира на предметни плазмодесмус, његова „структурална архитектура“ је мање-више еквивалентна, јер је готово увек реч о водоводима пречника који варирају између 20 и 50 нм, чији су улази или отвори нешто више уска, која представља оно што је познато као "сужење уског грла".

Неки научници су предложили да такво сужење у отворима плазмодесма учествује у регулацији протока материја кроз њих, односно да њихова дилатација (ширење) или сужење (смањење пречника) одређује количину и брзину струјања .

Та „уска грла“ сачињена су од супстанце познате као калоза (β-1,3-глукан) и, као што се може закључити, налазе се у подручјима која су најближа зиду биљних ћелија повезаних овим каналима.

Графички приказ плазмодесмата (Извор: Корисник: Злир'а путем Викимедиа Цоммонса)

Примарни плазмодесмати

Примарни плазмодесмати формирају се у „ћелијској плочи“ током цитокинезе, што је време митозе где се две ћерке ћелије раздвајају. Међутим, оне могу проћи структурне модификације и променити своју дистрибуцију и рад током развоја постројења којем припадају.

Ови плазмодесмати заправо су мембранозна средина која се састоје од пора у плазма мембрани који формирају својеврсни мост између ћелијске стијенке и аксијалног елемента „заробљеног“ ендоплазматског ретикулума познатог као десмотубула.

Демотубул је цилиндрична структура пречника око 15 нм, састављена од ендоплазматског ретикулума једне ћелије која је непрекидна с цистернама ендоплазматског ретикулума суседне ћелије која је повезана плазмодесмом.

Између "нити" представљеног десмотубулом и плазма мембране која чини цилиндричну шупљину која представља плазмодесмус, налази се простор познат као "цитоплазматски рукав" (цитоплазматски рукав), кроз који се мисли да се јавља проток супстанци из једне ћелије у другу.

Секундарни плазмодесмати

Ово су оне које могу настати де ново између две ћелијске стијенке независно од цитокинезе, то јест, без потребе да се догоди деоница ћелије. Сматра се да секундарни плазмодесмати имају посебна функционална и структурна својства.

Секундарни плазмодесмати настају захваљујући спајању супротних крајева претходно постојећих „половина“ плазмодесмата, који се обично успостављају у деловима ћелијског зида који су стањивани. Свака спојена половина ствара централне шупљине плазмодесма.

Централни ланци ове врсте плазмодесме додају се након тога пасивно „затварање“ ендоплазматских тубула ретикулума и резултирајућа морфологија је врло слична оној код примарних плазмодесма.

Стручњаци на терену предлажу да се секундарни плазмодесми формирају у ћелијама које пролазе широке процесе раста (издуживање), то јест између уздужних ћелијских зидова како би се надокнадило прогресивно „разблаживање“ броја плазмодесма који се могу догодити захваљујући до раста.

Карактеристике

Плазмодесмати представљају један од главних путних станичних комуникационих путева у биљном ткиву. Ове структуре такође нуде канал за електричну сигнализацију, за дифузију липида и малих растворљивих молекула, па чак и за размену фактора транскрипције и макромолекула попут протеина и нуклеинских киселина.

Чини се да ови путеви комуникације које пружају плазмодесмати имају суштинску функцију у програмирању развоја биљака и у координацији физиолошког функционисања зреле биљке.

Учествују у регулисању ослобађања важних молекула са физиолошког и развојног становишта према флоему (који носи сок); они интервенишу у физичкој изолацији неких ћелија и ткива током развоја, због чега се каже да координишу раст, развој и одбрану од патогена.

Након инвазије патогених гљивица, укључују се и плазмодесмати, који одговарају главним интрацелуларним или поједностављивим путевима инвазије у биљним ткивима.

Референце

1. Ехлерс, К., и Коллманн, Р. (2001). Примарни и секундарни плазмодесмати: структура, порекло и функционисање. Протоплазма, 216 (1-2), 1.
2. Луцас, ВЈ, и Лее, ЈИ (2004). Плазмодесмати као супрацелуларна контролна мрежа у биљкама. Прегледи природе Молецулар Целл Биологи, 5 (9), 712.
3. Мауле, АЈ (2008). Плазмодесмати: структура, функција и биогенеза. Тренутно мишљење о биљној биологији, 11 (6), 680-686.
4. Робардс, АВ и Луцас, ВЈ (1990). Пласмодесмата. Годишњи преглед биљне биологије, 41 (1), 369-419.
5. Робертс, А., Опарка, КЈ (2003). Плазмодесма и контрола симпластичног транспорта. Биљка, ћелије и животна средина, 26 (1), 103-124.
6. Тургеон, Р. (1996). Пуњење флоема и плазмодесма. Трендови у биљној науци, 1 (12), 418-423.