Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Какво е пролука кръстовище?
- Видове пропуски
- Значението на връзките на пропуски
- Какво представляват плазмодесматите?
- Функциите на плазмодесматите
- Регулация на плазмодесматите
- Вариации на плазмодесматите
- Други видове връзки между клетките
Както в животинските, така и в растителните царства, клетките трябва да могат да общуват помежду си, за да осигурят оцеляване. Съществуват редица канали и кръстовища, които свързват клетките и позволяват на вещества и s да преминават между тях. Два основни примера включват плазмодесматите и пролуките, но те имат важни разлики.
Прочетете повече за приликите и разликите между растителните и животинските клетки.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Както растенията, така и животните, клетките се нуждаят от начин за комуникация помежду си, за предаване на важни сигнали за имунен отговор и за да позволят на материалите да преминават през мембрани към други клетки. Разривните връзки при животни и растения с плазмодесмат са два подобни типа канали, но те притежават отчетливи различия един от друг.
Какво е пролука кръстовище?
Пропуски на кръстовищата са форма на свързващ канал, открит в животинските клетки. Растителните клетки не притежават празнини.
Състои се от разклонителен възел connexonsили хемичани. Хемиканалите се изработват от ендоплазмения ретикулум на клетките и се преместват в клетъчната мембрана от апарата Голджи. Тези молекулни структури са направени от трансмембранни протеини, наречени коннексини. Connexons се редят, за да образуват празнина между съседните клетки.
Прочетете повече за функцията и структурата на апарата Golgi.
Пропуските на кръстовищата служат като канали за допускане на важни вещества, като малки дифузни молекули, микро РНК (miRNA) и йони. По-големите молекули като захари и протеини не могат да преминат през тези малки канали.
Пропуските на кръстовищата трябва да работят с различна скорост за комуникация между клетките. Те могат да се отварят и затварят бързо, когато е необходима бърза реакция. Фосфорилирането играе роля в регулацията на пролуките.
Видове пропуски
Досега учените са открили три основни типа пролуки в животинските клетки. Хомотипичните разклонения имат еднакви връзки. Хетеротипните кръстовища на пролуките са направени от различни видове съединители. Хетеромерните разклонения могат да имат или идентични съединители, или различни.
Значението на връзките на пропуски
Пропуските на кръстовищата работят, за да позволят на определени материали да преминават между съседните клетки. Това е от първостепенно значение за поддържането на здравето на организма. Например миокардните клетки на сърцето се нуждаят бърза комуникация чрез йонния поток, за да работи правилно.
Пропуските на кръстовището също са от съществено значение за реакциите на имунната система. Имунните клетки използват празнични връзки, за да генерират отговори в здрави клетки, както и в заразени или ракови клетки.
Пропуските в имунните клетки позволяват да преминават калциеви йони, пептиди и други пратеници. Един такъв пратеник е аденозин трифосфат или АТФ, който служи за активиране на имунните клетки. Калцият (Ca2 +) и NAD + всеки служи като сигнални молекули, свързани с клетъчната функция през целия живот на клетката.
РНК също е позволено да преминава през празни кръстовища, но кръстовищата се оказват селективни по отношение на кои миРНК са разрешени.
Пропуските на кръстовището също са важни при някои видове рак и кръвни заболявания като левкемия. Изследователите все още установяват как работи комуникацията между стромалните клетки и левкемичните клетки.
Учените се стремят да открият повече информация за различни блокери на пролуките, за да позволят производството на нови лекарства, които могат да помогнат за лечение на имунни разстройства и други заболявания.
Какво представляват плазмодесматите?
Предвид важната роля на пролуките в животинските клетки, може да се чудите дали те съществуват и в растителните клетки. В растителните клетки обаче липсват празнини.
Растителните клетки съдържат канали, наречени plasmodesmata, Едуард Тангл за първи път ги открива през 1885г.Клетките на животните сами по себе си не съдържат плазмодесмати, но учените са открили подобен канал, който не е пропаст. Съществуват редица структурни различия между плазмодесматите и пролуките.
И така, какво представляват плазмодесматите (плазмодезма, ако са единични)? Плазмодесматите са малки канали, които свързват растителните клетки заедно. В това отношение те доста приличат на процепите на клетките на животните.
Въпреки това, в растителните клетки плазмодесматите трябва да кръстосват първични и вторични клетъчни стени, за да позволят сигнали и материали навсякъде. Животинските клетки не притежават клетъчни стени. Така растенията се нуждаят от начин за преминаване през клетъчните стени, тъй като растителните плазмени мембрани не контактуват директно помежду си в растителните клетки.
Плазмодесматите обикновено са цилиндрични и облицовани с плазмена мембрана. Притежават десмотубули, тесни тръби, направени от гладък ендоплазмен ретикулум. Новообразуваните първични плазмодесмани са склонни да се струпват заедно. Вторичните плазмодесмати се развиват с разширяването на клетките.
Функциите на плазмодесматите
Плазмодесматите позволяват преминаването на специфични молекули между растителните клетки. Без плазмодесмати необходимите материали не биха могли да преминават между твърдите клетъчни стени на растенията. Важните материали, преминаващи през плазмодесматите, включват йони, хранителни вещества и захари, сигнални молекули за имунен отговор, понякога по-големи молекули като протеини и някои РНК.
Те обикновено служат като вид филтър за предотвратяване на много по-големи молекули и патогени. Въпреки това нашествениците могат да принудят плазмодесматите да отворят и отменят този защитен механизъм на растенията. Тази промяна в пропускливостта на плазмодесматите е само един пример за тяхната адаптивност.
Регулация на плазмодесматите
Плазмодесматите могат да бъдат регулирани. Един виден регулаторен полимер е калос, Callose се натрупва около плазмодесмати и работи за контрол на това, което може да ги въведе. Повишените количества калоза водят до по-малко движение на молекулите през плазмодесматите. Това прави, като съществено свива диаметъра на порите. Пропускливостта може да се увеличи, когато има по-малко калоза.
Понякога по-големите молекули могат да преминат през плазмодесмати, като разширят размера на порите си или ги разширят. За съжаление понякога се възползват от вирусите. Изследователите все още учат за точния молекулен състав на плазмодесматите и как работят.
Вариации на плазмодесматите
Плазмодесматите притежават различни форми в различни роли в растителните клетки. В най-основната си форма, те са прости канали. Плазмодесматите обаче могат да направят по-напреднали и разклоняващи се канали. Тези последни плазмодесмати работят повече като филтри, които контролират движението в зависимост от вида на растителната тъкан. Някои плазмодесмати работят като сита, докато други работят като фуния.
Други видове връзки между клетките
В човешките клетки могат да бъдат открити четири типа вътреклетъчни кръстовища. Пропуските на кръстовищата са едно от тях. Останалите три са десмозоми, прилепнали кръстовища и оклузивни кръстовища.
Десмозомите са малко съединители, необходими между две клетки, които често издържат на експозиция, като епителни клетки. Връзката се състои от кадхерини или линкерни протеини.
Заключващите кръстовища също се наричат тесни кръстовища. Те възникват, когато плазмените мембрани на две клетки се слят. Не много вещества могат да преминат през оклузивния или стегнат кръстовище. Полученото уплътнение служи защитна бариера срещу патогени; те обаче понякога могат да бъдат преодолени, отваряйки клетките за атака.
Прилепващи кръстовища могат да бъдат намерени под оклузивни кръстовища. Кадхерините свързват тези два вида кръстовища. Прилежащите кръстовища са прилепени чрез актинови нишки.
Друг съединител е хемидесмосомата, която използва интегрин, а не кадхерини.
Наскоро учените откриха, че както животинските клетки, така и бактериите съдържат подобни канали на клетъчната мембрана с плазмодесматите, които не са пропастни връзки. Те се наричат тунелни нанотръби, или TNT. В животинските клетки тези TNT могат да позволят на везикуларните органели да се движат между клетките.
Въпреки че има много различия между пролуките между кръстовищата и плазмодесматите, те и двете играят роля в разрешаването вътреклетъчна комуникация, Те предават клетъчни сигнали и могат да бъдат регулирани така, че да позволяват или отказват да преминат определени молекули. Понякога вирусите или други вектори на болестта могат да ги манипулират и да променят тяхната пропускливост.
Тъй като учените научават повече за биохимичния състав на двата вида канали, те могат по-добре да коригират или да направят нови фармацевтични продукти, които могат да предотвратят заболяване. Ясно е, че порите, покрити с вътреклетъчна мембрана, преобладават при много видове и изглежда, че все още не са открити нови канали при бактерии, растения и животни.