Das Plasmodesmen sind zytosolische Verbindungen, die zwischen benachbarten Pflanzenzellen auftreten, dh sie kommunizieren die Protoplasten (Plasmamembran und Zytosol) durch die Zellwand und bilden ein vereinfachtes Kontinuum.
Diese Strukturen sind funktional analog oder äquivalent zu Spaltübergängen (Gap Junctions), die zwischen den Zellen eines tierischen Gewebes beobachtet werden und deren Hauptfunktion darin besteht, die Zellen miteinander zu kommunizieren und als Kanal für den Transport verschiedener Arten von Ionen und Molekülen zu dienen.
Plasmodesmen wurden vor mehr als 100 Jahren von Tangl beschrieben und seitdem wurden Hunderte von Studien veröffentlicht, in denen ihr Funktionsmechanismus, ihre Struktur und andere verwandte Aspekte detailliert beschrieben wurden..
Gegenwärtig ist bekannt, dass diese zytosolischen "Kanäle" oder "Verbindungen" zwischen Zellen Strukturen unter strengen Kontrollmechanismen sind, und es wurde auch festgestellt, dass sie hauptsächlich aus integralen Membranproteinen, Chaperonproteinen und anderen Proteinen bestehen, die auf den Transport von Substanzen spezialisiert sind.
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Plasmodesmen verbinden Zellen, die zu derselben "simplistischen Domäne" in einem Pflanzengewebe gehören, was bedeutet, dass nicht alle Zellen einer Pflanze miteinander verbunden sind, sondern dass es unterschiedliche spezifische "Regionen" in einem Gewebe gibt, in denen die dort vorhandenen Zellen Informationen austauschen permanent.
Dies sind hochdynamische Strukturen; Ihre Anzahl, Struktur und Funktion kann als Reaktion auf eine bestimmte funktionelle Anforderung an ein Gewebe geändert werden.
Zusätzlich können diese Kanäle in einigen zellulären Grenzflächen (dem Raum zwischen zwei Zellen) abgebaut oder "versiegelt" werden, was die Bildung einer vereinfachten "Barriere" zwischen den Zellen einiger Pflanzengewebe impliziert und die Isolierung definierter Regionen in a begünstigt Gewebe.
Einige bibliografische Zitate legen nahe, dass Plasmodesmen so komplexe Strukturen sind wie die sogenannten Kernporenkomplexe, die ähnliche Funktionen erfüllen, jedoch molekulare Informationen aus der zytosolischen Umgebung in das Innere des Kerns verlagern..
Ein kurzer Blick auf ein Pflanzengewebe reicht aus, um zu überprüfen, ob es mehrere Arten von Plasmodesmen gibt..
Nach Ansicht einiger Autoren können diese je nach dem Moment, in dem sie während des Lebens einer Zelle gebildet werden, als primär und sekundär klassifiziert werden. oder so einfach und verzweigt, abhängig von der Morphologie der Kanäle, die zwischen Zelle und Zelle gebildet werden.
Unabhängig von der Art des betreffenden Plasmodesmus ist seine "Strukturarchitektur" mehr oder weniger gleichwertig, da es sich fast immer um Kanäle mit einem Durchmesser zwischen 20 und 50 nm handelt, deren Eingänge oder Öffnungen etwas enger sind. eine sogenannte "Engpassverengung" darstellen..
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass eine solche Verengung in den Öffnungen der Plasmodesmen an der Regulierung des Stoffstroms durch sie beteiligt ist, dh dass ihre Ausdehnung (Expansion) oder Verengung (Verringerung des Durchmessers) die Menge und Geschwindigkeit des Flusses bestimmt..
Diese „Engpässe“ bestehen aus einer Substanz, die als Kallose (β-1,3-Glucan) bekannt ist, und befinden sich, wie gefolgert werden kann, in den Bereichen, die der Wand der durch diese Kanäle verbundenen Pflanzenzellen am nächsten liegen..
Primäre Plasmodesmen bilden sich in der "Zellplatte" während der Zytokinese, der Zeit der Mitose, in der sich die beiden Tochterzellen trennen. Diese können jedoch während der Entwicklung der Anlage, zu der sie gehören, strukturelle Änderungen erfahren und ihre Verteilung und ihren Betrieb ändern..
Diese Plasmodesmen sind tatsächlich membranartige Umgebungen, die aus Poren in der Plasmamembran bestehen, die eine Art Brücke zwischen der Zellwand und einem axialen Element des "eingeschlossenen" endoplasmatischen Retikulums bilden, das als Desmotubule bekannt ist..
Ein Demotubulus ist eine zylindrische Struktur mit einem Durchmesser von mehr oder weniger 15 nm, die aus dem endoplasmatischen Retikulum einer Zelle besteht, die mit den Zisternen des endoplasmatischen Retikulums der benachbarten Zelle, die durch den Plasmodesmus verbunden ist, kontinuierlich ist..
Zwischen dem "Strang", der durch das Demotubulus dargestellt wird, und der Plasmamembran, die den zylindrischen Hohlraum bildet, der der Plasmodesmus ist, befindet sich ein Raum, der als "cytoplasmatische Hülle" bekannt ist (aus dem Englischen) Zytoplasmatische Hülse), durch die der Fluss von Substanzen von einer Zelle zur anderen angenommen wird.
Dies sind diejenigen, die gebildet werden können de novo zwischen zwei Zellwänden unabhängig von der Zytokinese, dh ohne dass ein Zellteilungsereignis auftreten muss. Sekundäre Plasmodesmen weisen besondere funktionelle und strukturelle Eigenschaften auf.
Sekundäre Plasmodesmen werden durch Fusion entgegengesetzter Enden bereits vorhandener "Hälften" von Plasmodesmen gebildet, die üblicherweise in verdünnten Regionen der Zellwand gebildet werden. Jede Schmelzhälfte bildet die zentralen Hohlräume eines Plasmodesmus.
Die zentralen Stränge in dieser Art von Plasmodesmen werden später durch passives "Einschließen" von Tubuli des endoplasmatischen Retikulums hinzugefügt, und die resultierende Morphologie ist der von primären Plasmodesmen sehr ähnlich..
Experten auf diesem Gebiet schlagen vor, dass sekundäre Plasmodesmen in Zellen gebildet werden, die ausgedehnten Wachstumsprozessen (Dehnung) unterliegen, dh zwischen Längszellwänden, um die fortschreitende „Verdünnung“ der Anzahl von Plasmodesmen zu kompensieren, die dank auftreten können Wachstum.
Plasmodesmen stellen einen der Hauptkommunikationswege zwischen Zellen und Zellen im Pflanzengewebe dar. Diese Strukturen bieten auch einen Kanal für die elektrische Signalübertragung, für die Diffusion von Lipiden und kleinen löslichen Molekülen und sogar für den Austausch von Transkriptionsfaktoren und Makromolekülen wie Proteinen und Nukleinsäuren..
Diese Kommunikationswege, die von den Plasmodesmen bereitgestellt werden, scheinen eine wesentliche Funktion bei der Programmierung der Pflanzenentwicklung und auch bei der Koordination der physiologischen Funktion einer reifen Pflanze zu haben..
Sie sind an der Regulierung der Freisetzung wichtiger Moleküle aus physiologischer und entwicklungspolitischer Sicht in Richtung des Phloems (das den Saft trägt) beteiligt. Sie greifen während der Entwicklung in die physikalische Isolierung einiger Zellen und Gewebe ein, weshalb sie Wachstum, Entwicklung und Abwehr gegen Krankheitserreger koordinieren sollen.
Nach der Invasion durch einen pathogenen Pilz sind auch Plasmodesmen beteiligt, da sie dem hauptsächlichen intrazellulären oder vereinfachenden Invasionsweg in Pflanzengeweben entsprechen..
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