что такое плазмодесма в растительной клетке
Что такое плазмодесма в растительной клетке
• Первичная плазмодесма представляет собой пору в клеточной стенке, которая образуется при цитокинезе
• Плазмодесмы связывают клетки в многоклеточные структуры, называемые симпластами, в пределах которых передаются сигналы
• Плазмодесмы способны открываться и закрываться, а вирусы могут увеличивать размер их пор
Окончание формирования клеточной пластинки не означает полную изоляцию друг от друга клеток, образовавшихся в результате деления. В новообразованной стенке остаются поры, которые называются плазмодесмы (ед. число плазмодесма). Эти поры позволяют цитоплазмам обеих дочерних клеток обмениваться различными материалами.
Плазмодесмы образуются при цитокинезе, когда при образовании клеточной пластинки в нее попадают трубочки ЭПР. Мембраны клеточной пластинки и захваченного ЭПР не сливаются друг с другом, оставляя сегмент последнего окруженным трубочкой плазматической мембраны, соединенной с плазматическими мембранами обеих клеток.
Между трубочкой плазматической мембраны и ЭПР находится тонкое кольцо цитоплазмы, которое соединяет цитоплазмы клеток. Канал, образованный вместе этими тремя элементами, называется плазмодесма. Плазмодесмы, образующиеся при цитокинезе, называются первичными. Существует еще один механизм образования плазмодесм, поскольку они также обнаруживаются в клетках, не являющихся продуктами одного деления.
Образование этих «вторичных» плазмодесм начинается с локального утоньшения стенки между двумя клетками, и при этом каким-то образом должна обеспечиваться вставка ЭПР в образующееся отверстие.
Плазмодесмы образуются, когда трубочки ЭПР,
попавшие к клеточную пластинку при ее формировании, располагаются поперек (слева).
Зрелая плазмодесма (справа) содержит трубочку ЭПР (десмотрубочку), проходящую посередине канала, соединяющего две клетки.
Выстилающая канал плазматическая мембрана общая для обеих клеток.
Из одной клетки в другую молекулы проходят в пространстве между десмотрубочкой и стенкой канала.
Плазмодесмы соединяют цитоплазму множества клеток в одну большую структуру, которая называется симпласт. В пределах этой структуры, плазмодесмы обеспечивают передачу электрических сигналов и свободное передвижение небольших водорастворимых молекул. Между клетками также могут мигрировать некоторые иРНК и белки.
Однако не все большие молекулы могут проходить через плазмодесмы, и регулируемая миграция специфических иРНК и белков между клетками может происходить в процессе развития организма, определяя судьбу клеток. По-видимому, движение больших молекул контролируется изменением размеров плазмодесм.
Молекулы могут доставляться к плазмодесмам при участии актиновых филаментов. Плазмодесмы расположены в тех же местах клеточной стенки, где сосредоточен актиновый цитоскелет. Актиновые филаменты образуют сеть, которая участвует во внутриклеточном транспорте, актиновые филаменты образуют очень активную систему транспорта метаболитов на большие расстояния по цитоплазме вакуолизированных растительных клеток. К числу актиновых структур, наиболее распространенных в клетках растений, принадлежат нити, идущие от одного конца клетки к другому и скрепленные с клеточной стенкой, вероятно, с помощью миозина.
Эта форма миозина является уникальной и встречается только в клетках растений. Актиновые нити и плазмодесмы обеспечивают движение молекул между растительными клетками. Актиновые нити обеспечивают общий ток цитоплазмы в клетках и, соответственно, транспортируют попавшие в клетку вещества к другому ее концу, а плазмодесмы — движение молекул между клетками. Хотя не существует данных в пользу того, что сами большие пучки актиновых филаментов могут тянуться из клетки в клетку через плазмодесмы, предполагают, что в порах содержатся более тонкие актиновые филаменты, а также молекулы миозина. Не исключено, что размер пор меняется в результате их сокращения и расширения, и тем самым регулируется поток через них различных веществ.
Многие вирусы растений используют плазмодесмосомные каналы между клетками. Как показано на рисунке ниже, несмотря на большие размеры, вирусы могут быстро проникать из клетки в клетку, используя плазмодесмы. Это возможно постольку, поскольку вирусы растений экспрессируют белки, которые называются двигательными белками и которые позволяют проходить через плазмодесмы значительно более крупным частицам, чем они могут пропускать на самом деле. Как функционируют эти белки, пока неясно.
Один из них, экспрессируемый вирусом табачной мозаики, связан с ЭПР (который изменяется при вирусной инфекции, становясь продуцентом вирусных частиц), а также с микротрубочками и актиновыми филаментами. Поэтому вирус берет на себя функции синтетической и транспортной систем клетки хозяина, увеличивая размер поры плазмодесмы, что позволяет ему распространяться в соседние клетки.
Плазмодесмы соединяют клетки, находящиеся на переднем плане, в группу с общей цитоплазмой (симпласт).
В симпласте вещества могут мигрировать от одной клетки к другой,
но не поступают в расположенные ниже клетки.
Такие связи позволяют клеточным доменам одного растения поддерживать общие свойства. 
На электронной микрофотографии представлены частицы вируса мозаики коровьего гороха,
проходящие через плазмодесму, соединяющую две клетки листа.
В обеих клетках содержатся крупные вакуоли, которые видны в виде сплошных белых масс в нижнем левом и верхнем правом углах фотографии.
В каждой клетке присутствует тонкий слой цитоплазмы, примыкающий к внутренней стороне клеточной стенки.
Вирусные частицы выглядят в виде плотных темных структур,
располагающихся в цитоплазме нижней клетки и поднимающихся по плазмодесме.
Это позволяет предполагать, что распространение инфекции происходит от нижней клетки к верхней.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Плазмодесмы
Плазмодесмы (от греч. πλάσμα «вылепленное», «оформленное» и δεσμοξ «вязать»)— микроскопические цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей первичной клеточной стенки, полость таких канальцев выстлана плазмалеммой — наружной клеточной мембраной.
В отличие от десмосом животных плазмодесмы растений образуют прямые цитоплазматические межклеточные контакты, обеспечивающие межклеточный транспорт ионов и метаболитов. Совокупность клеток, объединённых плазмодесмами, образует симпласт.
Содержание
Образование и строение
Плазмодесмы образуются при делении клетки, во время образования первичной клеточной стенки, количество плазмодесм у только что разделившихся клеток максимально и достигает тысяч, при старении клеток количество плазмодесм падает вследствие разрывов при увеличении толщины клеточной стенки; в клетках со сформировавшейся вторичной клеточной стенкой они локализуются в замыкающих плёнках пор.
Плазмодесмы представляют собой тонкие трубчатые цитоплазматические каналы диаметром 20—40 нм (иногда до 68 нм), соединяющие соседние клетки, плазмалемма, выстилающая полость канальцев непосредственно переходит в плазматические мембраны соседствующих клеток. Обычно в просвете сформировавшихся плазмодесм находится тонкая цилиндрическая структура — десмотубула, являющаяся продолжением эндоплазматического ретикулума обеих клеток и соединяющая полости эндоплазматических ретикулумов соседних клеток. Пространство между внешней поверхностью десмотубулы и плазмалеммой заполнено цитозолем.
На ранних стадиях развития растений плазмодесмы объединяют клетки зародыша в единый симпласт, однако затем в процессе органогенеза при дифференцировке клеток и образовании тканей часть плазмодесм разрушается и образуются изолированные симпласты различных тканей растения.
Функции и симпластный транспорт
Считается, что через плазмодесмы может осуществляться межклеточный транспорт метаболитов, причём, поскольку плазмодесмы объединяют как цитоплазматическое пространство клеток растения, так и, через десмотубулы, их эндоплазматические сети.
Поскольку диаметр плазмодесм существенно ниже длины волны видимого света, их наблюдение с помощью классической световой микроскопии в нативном состоянии (in vivo) невозможно, а при электронной микроскопии используются фиксированные препараты, то есть прямое наблюдение транспорта невозможно.
Вместе с тем косвенными методами — введением в участок симпласта водорастворимых флуоресцирующих красителей — было показано, что в пределах симпласта транспорт низкомолекулярных соединения через плазмодесмы не только присутствует, но и его скорость (1—6 см/ч) превышает скорость, характерную для диффузии, механизм такого симпластного транспорта в настоящее время (2008 г.) не выяснен.
Предполагается, что вирусы растений в той или иной форме способны распространяются по плазмодесмам, минуя тем самым стадию проникновения через клеточную мембрану, в этом случае в симпластном транспорте задействованы вирусные транспортные белки (viral movement proteins), связывающиеся с элементами плазмодесм.
Литература
См. также
| Ассоциированные с актиновым цитосклетеом | Адгезионные контакты (клетка-клетка) · Фокальные контакты (клетка-внеклеточный матрикс) |
| Ассоциированные с промежуточными филаментами | Десмосомы (клетка-клетка) · Гемидесмосомы (клетка-внеклеточный матрикс) |
Полезное
Смотреть что такое «Плазмодесмы» в других словарях:
ПЛАЗМОДЕСМЫ — (от греч. plasma вылепленное оформленное и desmos связь), цитоплазматические нити, соединяющие протопласты соседних растительных клеток … Большой Энциклопедический словарь
ПЛАЗМОДЕСМЫ — (от плазма и греч. desmos связь), цитоплазматич. нити, соединяющие протопласты соседних растит, клеток. Располагаются П. в канальцах, образующихся при делении клеток (в первичной перегородке остаются субмикроскопич. отверстия) и проходящих через… … Биологический энциклопедический словарь
плазмодесмы — цитоплазматические тонкие нити, диаметром З0 40 нм, соединяющие протопласты соседних клеток у трихомных бактерий, а также в растительных тканях. Число П. у разных клеток различно. Посредством П. осуществляются передача раздражений и передвижение… … Словарь микробиологии
плазмодесмы — (плазма гр. desmos связка) тончайшие нити протоплазмы, соединяющие протопласты соседних клеток у многих растений, а также в нек рых тканях у животных; служит для передвижения питательных веществ и передача раздражения (см. также десмосомы). Новый … Словарь иностранных слов русского языка
плазмодесмы — (от греч. plásma вылепленное, оформленное и desmos связь), цитоплазматические нити, соединяющие протопласты соседних растительных клеток. * * * ПЛАЗМОДЕСМЫ ПЛАЗМОДЕСМЫ (от греч. plasma вылепленное, оформленное и desmos связь),… … Энциклопедический словарь
Плазмодесмы — (от греч. plásma вылепленное, оформленное и desmós связь) цитоплазматической нити, соединяющие соседние растительные клетки. Посредством П. осуществляется связь между Протопластами. Поперечник П. от 180 до 680 Å (чаще 300 400 Å); число П … Большая советская энциклопедия
Плазмодесмы — мн. Тонкие нити, соединяющие соседние клетки растительных и животных организмов. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
ПЛАЗМОДЕСМЫ — (от греч. plasma вылепленное, оформленное и desmos связь), цитоплаз матич. нити, соединяющие протопласты соседних растит. клеток … Естествознание. Энциклопедический словарь
плазмодесмы — плазмод есмы, есм, ед. ч. д есма, ы … Русский орфографический словарь
Десмотубулы — Схематическая структура плазмодесмы. 1 клеточная стенка 2 плазмолемма 3 десмотубула 4 эндоплазматический ретикулум 5 белки плазмодесмы Плазмодесмы микроскопические цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы… … Википедия
Плазмодесма
Плазмодесмы — микроскопические цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей первичной клеточной стенки, полость таких канальцев выстлана плазмолеммой — наружной мембраной плазмодесмы.
В отличие от десмосом животных плазмодесмы растений образуют прямые цитоплазматические межклеточные контакты, обеспечивающие межклеточный транспорт ионов и метаболитов. Совокупность клеток, объединённых плазмодесмами, образует симпласт.
Содержание
Образование и строение
Плазмодесмы образуются при делении клетки, во время образования первичной клеточной стенки, количество плазмодесм у только что разделившихся клеток максимально и достигает тысяч, при старении клеток количество плазмодесм падает вследствие разрывов при увеличении толщины клеточной стенки; в клетках со сформировавшейся вторичной клеточной стенкой они локализуются в замыкающих плёнках пор.
На ранних стадиях развития растений плазмодесмы объединяют клетки зародыша в единый симпласт, однако затем в процессе органогенеза при дифференцировке клеток и образовании тканей часть плазмодесм разрушается и образуются изолированные симпласты различных тканей растения.
Функции и симпластный транспорт
Считается, что через плазмодесмы может осуществляться межклеточный транспорт метаболитов, причём, поскольку плазмодесмы объединяют как цитоплазматическое пространство клеток растения, так и, через десмотубулы, их эндоплазматические сети.
Поскольку диаметр плазмодесм существенно ниже длины волны видимого света, их наблюдение с помощью классической световой микроскопии в нативном состоянии (in vivo) невозможно, а при электронной микроскопии используются фиксированные препараты, т.е. прямое наблюдение транспорта невозможно.
Предполагается, что вирусы растений в той или иной форме способны распространяются по плазмодесмам, минуя тем самым стадию проникновения через клеточную мембрану, в этом случае в симпластном транспорте задействованы вирусные транспортные белки (viral movement proteins), связывающиеся с элементами плазмодесм.
Литература
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Плазмодесма» в других словарях:
плазмодесма — плазмодесма … Орфографический словарь-справочник
плазмодесма — сущ., кол во синонимов: 1 • нить (44) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
плазмодесма — Цитоплазматический тяж, соединяющий соседние растительные клетки и обеспечивающий поток веществ от клетки к клетке; П. располагаются в канальцах, образующихся в процессе клеточного деления. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый… … Справочник технического переводчика
Плазмодесма(ы) — * плазмадэсма(ы) * plasmodesma(ta) цитоплазматические нити (тяжи) у растений, которые образуют тонкие протоплазматические () связи (мостики) между соседними клетками, расположенные в канальцах, образующихся в процессе клеточного деления. П.… … Генетика. Энциклопедический словарь
плазмодесма — plasmodesma плазмодесма. Цитоплазматический тяж, соединяющий соседние растительные клетки и обеспечивающий поток веществ от клетки к клетке; П. располагаются в канальцах, образующихся в процессе клеточного деления. (Источник: «Англо русский… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
плазмодесма — (plasmodesma; плазмо + греч. desmos связь) тяж протоплазмы, соединяющий соседние растительные клетки … Большой медицинский словарь
Плазмодесма — ж. см. плазмодесмы Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
плазмодесма — канальцы эндоплазматической сети, переходящие из одной клетки в другую через отверстия в замыкающей пленке поры и тем самым связывающие протопласты двух соседних клеток между собой … Анатомия и морфология растений
ПЛАЗМОДЕСМА — тончайший сквозной каналец в клеточной оболочке, в котором находится и переходит из одной клетки в плутую окруженный плазмалеммой тяж цитоплазмы, связывающий соседние иротопласты друг с другом … Словарь ботанических терминов
Плазмодесмам
Плазмодесмам — цитоплазматический канал выстлан плазматической мембраной, пронизывает клеточные стенки соседних растительных клеток, соединяя их между собой. Основной функцией плазмодесм является обеспечение общения и транспорта между клетками, иначе были бы изолированы друг от друга мертвыми клеточными стенками. Так как почти все растительные клетки соединены таким образом, их цитоплазмы составляют один непрерывный симпласт. Внутриклеточный транспорт через плазмодесмы называется симпластним.
Функциональными аналогами плазмодесм у животных есть щелевые контакты.
Образование плазмодесм
В зависимости от происхождения различают первичные и вторичные плазмодесмы. Первичные плазмодесмы формируются в процессе цитокинеза. По завершению митоза между двумя новообразованными клетками начинает образовываться клеточная пластинка путем слияния везикул аппарата Гольджи, которые содержат предшественники веществ клеточной стенки. Кое слияния везикул нарушается наличием остатков веретена деления и трубочек гладкого эндоплазматического ретикулума, в этих местах цитоплазмы клеток остаются соединенными. По мере откладывания дополнительных слоев полимеров клеточной стенки образованы каналы удлиняются и превращаются в плазмодесмы. Таким образом первичные плазмодесмы обеспечивают связь между клонально родственными клетками.
Вторичные плазмодесмы образуются в уже сложившихся клеточных стенках. Они могут возникать путем выпячивания плазматической мембраны или ветвлением имеющихся плазмодесм. Вторичные плазмодесмы могут совмещать как клонально родственные так и не родственные клетки.
Строение плазмодесм
Диаметр пазмодесм колеблется от 20 до 50 нм, длина определяется суммой толщины клеточных стенок соседних клеток и срединной пластинки, типично составляет менее 0,1 мкм. Плазмодесмы имеют сложное внутреннее строение нужную для регуляции транспорта макромолекул между клетками.
В центре большинства плазмодесм расположена тонкая цилиндрическая трубочка (десмотрубочка), соединяющая полости гладкого эндоплазматического ретикулума соседних клеток. Внешняя сторона мембраны десомтрубочкы и внутренняя сторона мембраны, выстилающей плазмодесму, покрытые глобулярными белками. Эти белки соединяются между собой спицеподибнимы филаментами, которые разделяют цитоплазматический рукав на 8-10 микроканальцев.
Исследование движения флуоресцентных красителей через плазмодесмы позволило установить их пропускную границу (англ. Size exclusion limit, SEL). Выяснилось, что самые молекулы способны транспортироваться через цитоплазматический рукав имеют молекулярную массу 700-1000 Да, что соответствует размеру примерно 1,5-2 нм. Однако эта величина может регулироваться.
Регулирования транспорта через плазмодесмы
Плазмодесмы являются динамическими структурами, они могут не только образовываться и исчезать, но и изменять свои свойства, в частности SEL, в зависимости от условий. В некоторых експриментах с флуоресцентными красителями было показано, что транспорт молекул значительно меньших за 700 Да между определенными типами клеток может быть заблокирован, несмотря на то, что они соединены морфологически нормальными плазмодесмам. С другой стороны, были получены электронные микрофотографии, демонстрирующие прохождения через цитоплазматический рукав вирусных частиц диаметром 10 нм. Считается, что вирусы растений имеют специальные белки движения (англ. Viral movement proteins), которые связываются с плазмодесмам и расширяют их, делая транспорт вирусной РНК или целых вирусных частиц.
Вирусные белки движения имитируют действие физиологических систем растения, обеспечивающие увеличение SEL плазмодесм. Эти системы особенно активными во время развития растительного организма, в это время между группами клеток в побеге и корни должен происходить транспорт регуляторных белков, определяющих путь дифференциации. Эти белки связываются с плазмодесмам и увеличивают их пропускную способность, после чего проникают в соседнюю клетку. Таким образом также транспортируются некоторые молекулы мРНК.
Плазмодесмы
Плазмодесмы — микроскопические цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей первичной клеточной стенки, полость таких канальцев выстлана плазмолеммой — наружной мембраной плазмодесмы.
В отличие от десмосом животных плазмодесмы растений образуют прямые цитоплазматические межклеточные контакты, обеспечивающие межклеточный транспорт ионов и метаболитов. Совокупность клеток, объединённых плазмодесмами, образует симпласт.
Содержание
Образование и строение
Плазмодесмы образуются при делении клетки, во время образования первичной клеточной стенки, количество плазмодесм у только что разделившихся клеток максимально и достигает тысяч, при старении клеток количество плазмодесм падает вследствие разрывов при увеличении толщины клеточной стенки; в клетках со сформировавшейся вторичной клеточной стенкой они локализуются в замыкающих плёнках пор.
На ранних стадиях развития растений плазмодесмы объединяют клетки зародыша в единый симпласт, однако затем в процессе органогенеза при дифференцировке клеток и образовании тканей часть плазмодесм разрушается и образуются изолированные симпласты различных тканей растения.
Функции и симпластный транспорт
Транспортный белок вируса табачной мозаики, маркированный зелёным флуоресцентным белком, в плазмодесмах клеток листа Nicotiana benthamiana (конфокальная микроскопия).
Считается, что через плазмодесмы может осуществляться межклеточный транспорт метаболитов, причём, поскольку плазмодесмы объединяют как цитоплазматическое пространство клеток растения, так и, через десмотубулы, их эндоплазматические сети.
Поскольку диаметр плазмодесм существенно ниже длины волны видимого света, их наблюдение с помощью классической световой микроскопии в нативном состоянии (in vivo) невозможно, а при электронной микроскопии используются фиксированные препараты, т.е. прямое наблюдение транспорта невозможно.
Предполагается, что вирусы растений в той или иной форме способны распространяются по плазмодесмам, минуя тем самым стадию проникновения через клеточную мембрану, в этом случае в симпластном транспорте задействованы вирусные транспортные белки (viral movement proteins), связывающиеся с элементами плазмодесм.
Литература
См. также
 | Это незавершённая статья по цитологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |