Διαφορά μεταξύ των διακένων κενών και των πλασμωμάτων

Και στα βασίλεια των ζώων και των φυτών, τα κύτταρα πρέπει να είναι σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους για να διασφαλίζουν την επιβίωση. Υπάρχουν διάφορα κανάλια και συνδέσεις που γεφυρώνουν τα κελιά και επιτρέπουν τη διέλευση ουσιών και μηνυμάτων μεταξύ τους. Δύο μεγάλα παραδείγματα περιλαμβάνουν τα πλασμωδικά δεδομένα και τους κόμβους διακένου, αλλά έχουν σημαντικές διαφορές.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ φυτικών και ζωικών κυττάρων.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Και στα δύο φυτά και ζώα, τα κύτταρα χρειάζονται έναν τρόπο να επικοινωνούν μεταξύ τους, να μεταδίδουν σημαντικά σήματα για ανοσοαπόκριση και να επιτρέπουν τη ροή υλικών διαμέσου μεμβρανών προς άλλα κύτταρα. Οι διασταυρώσεις κενών σε ζώα και φυτά πλασμωδών δεδομένων είναι δύο παρόμοιοι τύποι καναλιών, αλλά έχουν διαφορετικές διαφορές μεταξύ τους.

Διαχωρισμοί κενών είναι μια μορφή καναλιού σύνδεσης που βρίσκεται στα ζωικά κύτταρα. Τα φυτικά κύτταρα δεν έχουν συνδέσμους κενού.

Μια διακένωση κενού αποτελείται από συνδέσεις, ή ημισφαιρίδια. Τα ημι-κανάλια κατασκευάζονται από το ενδοπλασματικό δίκτυο των κυττάρων και μετεγκαταστάθηκαν στην κυτταρική μεμβράνη από τη συσκευή Golgi. Αυτές οι μοριακές δομές κατασκευάζονται από διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που ονομάζονται κονσεξίνες. Τα Connexons ευθυγραμμίζονται για να σχηματίσουν μια διαφορά μεταξύ των γειτονικών κελιών.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τη λειτουργία και τη δομή της συσκευής Golgi.

Οι διασταυρώσεις κενών χρησιμεύουν ως δίαυλοι που επιτρέπουν σε κρίσιμες ουσίες όπως μικρά διαχύσιμα μόρια, μικρο RNAs (miRNAs) και ιόντα. Μεγαλύτερα μόρια όπως σάκχαρα και πρωτεΐνες δεν μπορούν να περάσουν από αυτά τα μικροσκοπικά κανάλια.

Οι διακλαδώσεις κενών πρέπει να λειτουργούν με διαφορετικές ταχύτητες για επικοινωνία μεταξύ των κυψελών. Μπορούν να ανοίξουν και να κλείσουν γρήγορα όταν απαιτείται γρήγορη απόκριση. Η φωσφορυλίωση παίζει ρόλο στη ρύθμιση των διακένων διακένου.

Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες έχουν βρει τρεις κύριους τύπους συνδέσμων κενού στα ζωικά κύτταρα. Οι ομοτυπικοί κόμβοι διακένου έχουν πανομοιότυπους συνδέσμους. Οι συνδέσεις ετεροτυπικού κενού αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους συνδέσμων. Οι ετερομερείς διακλαδώσεις διακένου μπορούν είτε να έχουν πανομοιότυπες συνδέσεις είτε διαφορετικές.

Οι διασταυρώσεις κενών λειτουργούν για να επιτρέψουν τη διέλευση ορισμένων υλικών μεταξύ γειτονικών κυψελών. Αυτό είναι ύψιστης σημασίας για τη διατήρηση της υγείας ενός οργανισμού. Για παράδειγμα, χρειάζονται μυοκαρδιακά κύτταρα της καρδιάς γρήγορη επικοινωνία μέσω ροής ιόντων για να λειτουργήσει σωστά.

Οι συνδέσεις των κενών είναι επίσης απαραίτητες για τις αποκρίσεις του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα ανοσοκύτταρα χρησιμοποιούν συνδέσμους κενού για να δημιουργήσουν αποκρίσεις σε υγιή κύτταρα καθώς και μολυσμένα ή καρκινικά κύτταρα.

Οι διασταυρώσεις των ανοσοποιητικών κυττάρων επιτρέπουν στα ιόντα ασβεστίου, τα πεπτίδια και άλλους αγγελιοφόρους να περάσουν. Ένας τέτοιος αγγελιοφόρος είναι η τριφωσφορική αδενοσίνη ή η ΑΤΡ, η οποία χρησιμεύει για την ενεργοποίηση των ανοσοκυττάρων. Το ασβέστιο (Ca2 +) και το NAD + χρησιμεύουν ως μόρια σηματοδότησης που σχετίζονται με την κυτταρική λειτουργία καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός κυττάρου.

Επιτρέπεται επίσης στο RNA να διασχίσει διασταυρώσεις κενού, αλλά οι συνδέσεις αποδεικνύονται επιλεκτικοί σχετικά με το ποια miRNA επιτρέπονται.

Οι συνδέσεις των κενών είναι επίσης σημαντικές σε ορισμένους καρκίνους και διαταραχές του αίματος όπως η λευχαιμία. Οι ερευνητές εξακολουθούν να διακρίνουν πώς λειτουργεί η επικοινωνία μεταξύ των στρωματικών κυττάρων και των λευχαιμικών κυττάρων.

Οι επιστήμονες επιδιώκουν να ανακαλύψουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με διαφορετικούς αποκλειστές των διακένων διακένου, για να επιτρέψουν την παραγωγή νέων φαρμάκων που μπορούν να βοηθήσουν στη θεραπεία των ανοσολογικών διαταραχών και άλλων ασθενειών.

Δεδομένου του σημαντικού ρόλου των συνδέσμων κενού στα ζωικά κύτταρα, ίσως αναρωτιέστε εάν υπάρχουν και στα φυτικά κύτταρα. Ωστόσο, απουσιάζουν οι συνδέσεις κενού στα φυτικά κύτταρα.

Τα φυτικά κύτταρα περιέχουν κανάλια που ονομάζονται πλασμωδικά δεδομένα. Ο Έντουαρντ Τάνγκλ τα ανακάλυψε για πρώτη φορά το 1885. Τα ζωικά κύτταρα δεν φέρουν καθόλου πλασμώδη δεδομένα, αλλά οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ένα παρόμοιο κανάλι που δεν είναι μια διακένωση κενού. Υπάρχουν διάφορες δομικές διαφορές μεταξύ των πλασμωδών δεδομένων και των διακένων διακένου.

Τι είναι λοιπόν τα πλασμώδη (πλασμώδη αν είναι μοναδικά); Τα πλασμώματα είναι μικροσκοπικά κανάλια που γεφυρώνουν τα φυτικά κύτταρα μαζί. Από αυτή την άποψη, μοιάζουν αρκετά με τους κόμβους των κελιών των ζώων.

Ωστόσο, στα φυτικά κύτταρα, τα πλασμωδικά δεδομένα πρέπει να διασχίζουν πρωτεύοντα και δευτερεύοντα τοιχώματα κυττάρων για να επιτρέπουν σήματα και υλικά. Τα ζωικά κύτταρα δεν έχουν κυτταρικά τοιχώματα. Έτσι τα φυτά χρειάζονται έναν τρόπο να περάσουν από τα τοιχώματα των κυττάρων, καθώς οι μεμβράνες πλάσματος των φυτών δεν έρχονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους στα φυτικά κύτταρα.

Τα πλασμωδικά γενικά είναι κυλινδρικά και επενδεδυμένα με μεμβράνη πλάσματος. Διαθέτουν δεσμοσωλήνες, στενούς σωλήνες κατασκευασμένους από λείο ενδοπλασματικό δίκτυο. Τα νεοσυσταθέντα πρωτογενή πλασμώδη δεδομένα τείνουν να συσσωρεύονται μεταξύ τους. Τα δευτερεύοντα πλασμώδη δεδομένα αναπτύσσονται καθώς τα κύτταρα αναπτύσσονται.

Τα πλασμωδικά δεδομένα επιτρέπουν τη διέλευση συγκεκριμένων μορίων μεταξύ των φυτικών κυττάρων. Χωρίς πλασμωδικά δεδομένα, τα απαραίτητα υλικά δεν θα μπορούσαν να περάσουν μεταξύ των άκαμπτων κυτταρικών τοιχωμάτων των φυτών. Σημαντικά υλικά που περνούν από τα πλασμώδη δεδομένα περιλαμβάνουν ιόντα, θρεπτικά συστατικά και σάκχαρα, μόρια σηματοδότησης για ανοσοαπόκριση, περιστασιακά μεγαλύτερα μόρια όπως πρωτεΐνες και μερικά RNA.

Γενικά χρησιμεύουν επίσης ως ένα είδος φίλτρου για την πρόληψη πολύ μεγαλύτερων μορίων και παθογόνων. Ωστόσο, οι εισβολείς μπορούν να αναγκάσουν τα πλασμωδικά δεδομένα να ανοίξουν και να παρακάμψουν αυτόν τον αμυντικό μηχανισμό των φυτών. Αυτή η αλλαγή στη διαπερατότητα των πλασμωμάτων είναι ένα μόνο παράδειγμα της προσαρμοστικότητάς τους.

Τα πλασμωδικά δεδομένα μπορούν να ρυθμιστούν. Ένα εξέχον ρυθμιστικό πολυμερές είναι κάλους. Η Callose συσσωρεύεται γύρω από τα πλασμωδικά δεδομένα και λειτουργεί για να ελέγξει τι μπορεί να τα εισέλθει. Αυξημένες ποσότητες καλόζης οδηγούν σε λιγότερη κίνηση μορίων μέσω πλασμωμάτων. Αυτό το κάνει πιέζοντας ουσιαστικά τη διάμετρο του πόρου. Η διαπερατότητα μπορεί να αυξηθεί όταν υπάρχει λιγότερη callose.

Μερικές φορές μεγαλύτερα μόρια μπορούν να διέλθουν από τα πλασμώδη δεδομένα, διευρύνοντας το μέγεθος των πόρων τους ή διαστέλλοντάς τα. Αυτό δυστυχώς μερικές φορές αξιοποιείται από ιούς. Οι ερευνητές εξακολουθούν να μαθαίνουν για το ακριβές μοριακό μακιγιάζ των πλασμωδών δεδομένων και πώς λειτουργούν.

Τα πλασμωδικά δεδομένα έχουν διαφορετικές μορφές σε διαφορετικούς ρόλους στα φυτικά κύτταρα. Στην πιο βασική τους μορφή, είναι απλά κανάλια. Ωστόσο, τα πλασμωδικά δεδομένα μπορούν να δημιουργήσουν πιο προηγμένα και διακλαδισμένα κανάλια. Αυτά τα τελευταία πλασμώματα λειτουργούν περισσότερο ως φίλτρα που ελέγχουν την κίνηση ανάλογα με τον τύπο του φυτικού ιστού. Μερικά πλασμωδικά δεδομένα λειτουργούν ως κόσκινο ενώ άλλα λειτουργούν ως χοάνη.

Στα ανθρώπινα κύτταρα, μπορούν να βρεθούν τέσσερις τύποι ενδοκυτταρικών συνδέσεων. Οι διασταυρώσεις των κενών είναι μία από αυτές. Τα άλλα τρία είναι δεσμοσώματα, προσκολλώντας συνδέσμους και αποφρακτικούς κόμβους.

Τα δεσμοσώματα είναι λίγοι συνδετήρες που χρειάζονται μεταξύ δύο κυττάρων που συχνά υποφέρουν στην έκθεση, όπως τα επιθηλιακά κύτταρα. Η σύνδεση αποτελείται από καντερίνες ή συνδετικές πρωτεΐνες.

Οι διασταυρούμενοι κόμβοι καλούνται επίσης σφιχτοί κόμβοι. Εμφανίζονται όταν συγχωνεύονται οι μεμβράνες πλάσματος δύο κυττάρων. Δεν μπορούν να περάσουν πολλές ουσίες μέσω της απόφραξης ή της στενής σύνδεσης. Η προκύπτουσα σφράγιση εξυπηρετεί ένα προστατευτικό φράγμα έναντι παθογόνων. Ωστόσο, αυτά μπορεί μερικές φορές να ξεπεραστούν, ανοίγοντας τα κύτταρα για να επιτεθούν.

Οι προσκολλημένοι κόμβοι μπορούν να βρεθούν κάτω από αποφρακτικούς κόμβους. Τα καντερίνια συνδέουν αυτά τα δύο είδη κόμβων. Οι προσκολλημένοι κόμβοι γειτνιάζουν μέσω νημάτων ακτίνης.

Ένας άλλος σύνδεσμος είναι το ημισιδόσωμα, το οποίο χρησιμοποιεί ιντεγκρίνη και όχι καντερίνες.

Πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τόσο τα ζωικά κύτταρα όσο και τα βακτήρια περιέχουν παρόμοια κανάλια κυτταρικής μεμβράνης με τα πλασμώματα, τα οποία δεν είναι διαχωρισμοί διακένου. Αυτά ονομάζονται νανοσωλήνες σήραγγας ή TNT. Στα ζωικά κύτταρα, αυτά τα TNT μπορούν να επιτρέψουν στα κυστίδια οργανίδια να κινούνται μεταξύ των κυττάρων.

Ενώ υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ των διακένων διακένου και των πλασμωδικών δεδομένων, και οι δύο διαδραματίζουν έναν ρόλο στο να επιτρέψουν ενδοκυτταρική επικοινωνία. Περνούν σήματα κυττάρων και μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να επιτρέπουν ή να αρνούνται τη διέλευση ορισμένων μορίων. Μερικές φορές ιοί ή άλλοι φορείς ασθένειας μπορούν να τους χειριστούν και να αλλάξουν τη διαπερατότητά τους.

Καθώς οι επιστήμονες μαθαίνουν περισσότερα για τη βιοχημική σύνθεση και των δύο ειδών καναλιών, μπορούν καλύτερα να προσαρμοστούν ή να φτιάξουν νέα φάρμακα που μπορούν να αποτρέψουν ασθένειες. Είναι σαφές ότι οι πόροι με ενδοκυτταρική μεμβράνη επικρατούν σε πολλά είδη και φαίνεται πιθανό ότι δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί νέοι δίαυλοι σε βακτήρια, φυτά και ζώα.