พลาสโมเดสมาตาคือการเชื่อมต่อของเซลล์ที่มีอยู่ระหว่างเซลล์พืชที่อยู่ติดกันกล่าวคือการสื่อสารโปรโตพลาสต์ (ไซโตซอลและเมมเบรนในพลาสมา) ผ่านผนังเซลล์ทำให้เกิด symplastic ต่อเนื่อง
โครงสร้างเหล่านี้มีลักษณะคล้ายคลึงกันหรือเทียบเท่ากับรอยแยกช่องว่างที่สังเกตได้ระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อสัตว์และหน้าที่หลักของมันคือการสื่อสารกับเซลล์ซึ่งกันและกันและทำหน้าที่เป็นช่องทางสำหรับการขนส่งไอออนชนิดต่างๆและ โมเลกุล
เส้นทางที่เรียบง่ายและอะโพพลาสติกและการมีส่วนร่วมของพลาสโมเดสมาตา (ที่มา: Jackacon, vectorised โดย Smartse ผ่าน Wikimedia Commons)
Plasmodesmata ได้รับการอธิบายโดย Tangl เมื่อกว่า 100 ปีก่อนและตั้งแต่นั้นมามีการตีพิมพ์งานวิจัยหลายร้อยชิ้นซึ่งกลไกการทำงานโครงสร้างและแง่มุมอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องได้รับการอธิบายโดยละเอียด
ในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า "ช่องทาง" หรือ "การเชื่อมต่อ" ระหว่างเซลล์เหล่านี้เป็นโครงสร้างภายใต้กลไกการควบคุมที่เข้มงวดและยังได้รับการพิจารณาว่าประกอบด้วยโปรตีนเมมเบรนส่วนใหญ่โปรตีน chaperone และโปรตีนอื่น ๆ ที่เชี่ยวชาญในการขนส่ง สาร
ลักษณะของพลาสโมเดสมาตา
Plasmodesmata เชื่อมต่อเซลล์ที่อยู่ใน "โดเมนที่เรียบง่าย" เดียวกันในเนื้อเยื่อพืชซึ่งหมายความว่าไม่ใช่ทุกเซลล์ของพืชที่เชื่อมต่อกัน แต่มี "บริเวณ" เฉพาะที่แตกต่างกันในเนื้อเยื่อที่ เซลล์มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างถาวร
สิ่งเหล่านี้เป็นโครงสร้างแบบไดนามิกสูง จำนวนโครงสร้างและการใช้งานสามารถแก้ไขได้เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานเฉพาะบนผ้า
นอกจากนี้ช่องเหล่านี้สามารถย่อยสลายหรือ "ปิดผนึก" ได้ในส่วนต่อประสานของเซลล์บางส่วน (ช่องว่างระหว่างสองเซลล์) ซึ่งแสดงถึงการก่อตัวของ "กำแพง" ที่เรียบง่ายระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อพืชบางชนิดและส่งเสริมการแยกบริเวณที่กำหนดใน a เนื้อเยื่อ.
การอ้างอิงทางบรรณานุกรมบางส่วนชี้ให้เห็นว่าพลาสโมเดสมาตาเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นเดียวกับที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์รูขุมขนนิวเคลียร์ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกัน แต่ในการย้ายข้อมูลโมเลกุลจากสภาพแวดล้อมไซโตโซลิกไปยังภายในนิวเคลียส
โครงสร้าง
การดูเนื้อเยื่อพืชอย่างรวดเร็วก็เพียงพอที่จะตรวจสอบว่าพลาสโมเดสมาตามีหลายประเภท
ตามที่ผู้เขียนบางคนสามารถจำแนกสิ่งเหล่านี้เป็นหลักและรองตามช่วงเวลาที่เกิดขึ้นในช่วงชีวิตของเซลล์ หรือเป็นแบบง่ายๆและแตกแขนงขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของช่องที่เกิดขึ้นระหว่างเซลล์และเซลล์
โดยไม่คำนึงถึงประเภทของพลาสโมเดสมัสที่เป็นปัญหา "สถาปัตยกรรมโครงสร้าง" จะเทียบเท่ากันมากหรือน้อยเนื่องจากมักจะเป็นคำถามของท่อร้อยสายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างกันระหว่าง 20 ถึง 50 นาโนเมตรซึ่งมีทางเข้าหรือช่องทางมากกว่าเล็กน้อย แคบซึ่งก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า“ การหดตัวของคอขวด”
นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอว่าการหดตัวในปากท่อของพลาสโมเดสมาตามีส่วนร่วมในการควบคุมการไหลของสารกล่าวคือการขยายตัว (การขยายตัว) หรือการหดตัว (การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง) กำหนดปริมาณและความเร็วของการไหล .
“ คอขวด” เหล่านี้ประกอบด้วยสารที่เรียกว่าแคลโลส (β-1,3-glucan) และสามารถอนุมานได้ในบริเวณที่ใกล้กับผนังของเซลล์พืชที่เชื่อมต่อกันด้วยช่องเหล่านี้
การแสดงภาพกราฟิกของ plasmodesmata (ที่มา: ผู้ใช้: Zlir'a ผ่าน Wikimedia Commons)
พลาสโมเดสมาตาหลัก
พลาสโมเดสมาตาหลักก่อตัวใน "เซลล์เพลต" ระหว่างไซโตไคเนซิสซึ่งเป็นช่วงเวลาของไมโทซิสที่เซลล์ลูกสาวทั้งสองแยกจากกัน อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้สามารถผ่านการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและเปลี่ยนการกระจายและการดำเนินการในระหว่างการพัฒนาโรงงานที่พวกมันอยู่
พลาสโมเดสมาตาเหล่านี้เป็นสภาพแวดล้อมที่เป็นเยื่อซึ่งประกอบด้วยรูพรุนในเมมเบรนในพลาสมาซึ่งเป็นสะพานเชื่อมระหว่างผนังเซลล์และองค์ประกอบตามแนวแกนของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกที่ "ติดอยู่" ที่เรียกว่าเดสโมทูบูล
Demotubule เป็นโครงสร้างทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 15 นาโนเมตรประกอบด้วยเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์หนึ่งที่ต่อเนื่องกับซิสเทอร์เนของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกของเซลล์ข้างเคียงที่เชื่อมต่อผ่านพลาสโมเดสม์
ระหว่าง "เส้นใย" ที่แสดงโดยเดสโมทูบูลและเมมเบรนในพลาสมาที่ประกอบขึ้นเป็นโพรงทรงกระบอกที่เป็นพลาสโมเดสมัสมีช่องว่างที่เรียกว่า "ปลอกไซโทพลาสซึม" (จาก Cytoplasmic sleeve ภาษาอังกฤษ) ซึ่งเป็นช่องว่างที่คิดว่าจะเกิดขึ้น การไหลของสารจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง
พลาสโมเดสมาตารอง
สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่สามารถสร้างเดอโนโวระหว่างผนังเซลล์ทั้งสองโดยเป็นอิสระจากไซโตไคเนซิสกล่าวคือโดยไม่จำเป็นต้องมีเหตุการณ์การแบ่งเซลล์เกิดขึ้น พลาสโมเดสมาตาทุติยภูมิถือว่ามีคุณสมบัติพิเศษในการทำงานและโครงสร้าง
พลาสโมเดสมาตาทุติยภูมิเกิดขึ้นจากการหลอมรวมของปลายด้านตรงข้ามของพลาสโมเดสมาตา "ครึ่งหนึ่ง" ที่มีอยู่ก่อนแล้วซึ่งโดยปกติจะสร้างขึ้นในบริเวณของผนังเซลล์ที่ถูกทำให้บางลง แต่ละครึ่งที่หลอมรวมกันจะสร้างโพรงกลางของพลาสโมเดสมัส
เส้นใยกลางในพลาสโมเดสม์ชนิดนี้จะถูกเพิ่มเข้าไปในภายหลังโดย "กล่องหุ้ม" แบบพาสซีฟของท่อเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกและลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ได้จะคล้ายกับพลาสโมเดสมาตาหลัก
ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้แนะนำว่าพลาสโมเดสมาตาทุติยภูมิเกิดขึ้นในเซลล์ที่ผ่านกระบวนการเจริญเติบโตอย่างกว้างขวาง (การยืดตัว) นั่นคือระหว่างผนังเซลล์ตามยาวเพื่อชดเชยการ "เจือจาง" ที่ก้าวหน้าของจำนวนพลาสโมเดสมาตาที่อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจาก สู่การเติบโต
คุณสมบัติ
Plasmodesmata เป็นตัวแทนของเส้นทางการสื่อสารหลักของเซลล์ - เซลล์ในเนื้อเยื่อพืช โครงสร้างเหล่านี้ยังมีช่องทางสำหรับการส่งสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการแพร่กระจายของไขมันและโมเลกุลขนาดเล็กที่ละลายน้ำได้และแม้กระทั่งการแลกเปลี่ยนปัจจัยการถอดความและโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นโปรตีนและกรดนิวคลีอิก
เส้นทางการสื่อสารเหล่านี้จัดทำโดยพลาสโมเดสมาตาดูเหมือนจะมีหน้าที่สำคัญในการเขียนโปรแกรมการพัฒนาพืชและในการประสานการทำงานทางสรีรวิทยาของพืชที่โตเต็มที่
พวกเขามีส่วนร่วมในการควบคุมการปลดปล่อยโมเลกุลที่สำคัญจากมุมมองทางสรีรวิทยาและพัฒนาการที่มีต่อ phloem (ซึ่งมีน้ำนม) พวกมันเข้าไปแทรกแซงการแยกทางกายภาพของเซลล์และเนื้อเยื่อบางส่วนในระหว่างการพัฒนาซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าประสานการเจริญเติบโตการพัฒนาและการป้องกันเชื้อโรค
หลังจากการบุกรุกโดยเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคพลาสโมเดสมาตาก็มีส่วนเกี่ยวข้องเช่นกันเนื่องจากมันสอดคล้องกับเส้นทางการบุกรุกหลักภายในเซลล์หรือแบบง่ายในเนื้อเยื่อพืช
อ้างอิง
- Ehlers, K. , & Kollmann, R. (2001). พลาสโมเดสมาตาหลักและรอง: โครงสร้างที่มาและการทำงาน โปรโตพลาสซึม, 216 (1-2), 1.
- Lucas, WJ, & Lee, JY (2004). Plasmodesmata เป็นเครือข่ายควบคุมเหนือเซลล์ในพืช Nature Reviews Molecular Cell Biology, 5 (9), 712.
- เมาเล, AJ (2008). Plasmodesmata: โครงสร้างหน้าที่และการกำเนิดทางชีวภาพ ความคิดเห็นปัจจุบันในชีววิทยาพืช, 11 (6), 680-686.
- Robards, AW, & Lucas, WJ (1990). พลาสโมเดสมาตา. การทบทวนชีววิทยาพืชประจำปี, 41 (1), 369-419.
- Roberts, A. , & Oparka, KJ (2003). Plasmodesmata และการควบคุมการขนส่งแบบ symplastic พืชเซลล์และสิ่งแวดล้อม, 26 (1), 103-124.
- Turgeon, R. (1996). โหลด Phloem และ plasmodesmata แนวโน้มด้านพืชศาสตร์, 1 (12), 418-423.