Atšķirība starp spraugas savienojumiem un Plasmodesmata

Gan dzīvnieku, gan augu valstībā šūnām jāspēj sazināties savā starpā, lai nodrošinātu izdzīvošanu. Pastāv vairāki kanāli un savienojumi, kas savieno šūnas un ļauj vielām un ziņojumiem šķērsot starp tām. Divi galvenie piemēri ietver plazmodesmata un spraugu savienojumus, taču tiem ir būtiskas atšķirības.
Lasiet vairāk par augu un dzīvnieku šūnu līdzībām un atšķirībām.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Gan augos, gan dzīvniekos šūnām ir nepieciešams veids, kā sazināties savā starpā, nodot svarīgus imūnās atbildes signālus un ļaut materiāliem plūst caur membrānām uz citām šūnām. Dzīvnieku un plazmodesmata augu spraugas ir divi līdzīgi kanālu veidi, taču tiem ir atšķirīgas atšķirības.

Plaisa krustojumi ir savienojošā kanāla forma, kas atrodama dzīvnieku šūnās. Augu šūnām nav plaisu savienojumu.

Spraugas krustojums sastāv no savienojumivai puskanāli. Hemikanālus veido šūnu endoplazmatiskais tīklojums, un Golgi aparāts tos pārvieto uz šūnu membrānu. Šīs molekulārās struktūras ir izgatavotas no transmembrānām olbaltumvielām, ko sauc par konnexīniem. Connexons rindojas, lai izveidotu plaisu savienojumu starp kaimiņu šūnām.

Spraugas krustojumi kalpo kā kanāli, lai ļautu izšķirošām vielām, piemēram, mazām difūzām molekulām, mikro RNS (miRNS) un joniem. Lielākas molekulas, piemēram, cukuri un olbaltumvielas, nevar iziet cauri šiem sīkajiem kanāliem.

Saziņai starp šūnām spraugas mezgliem jāstrādā ar dažādu ātrumu. Viņi var ātri atvērt un aizvērt, kad nepieciešama ātra reaģēšana. Fosforilēšanai ir nozīme spraugu krustojumu regulēšanā.

Līdz šim zinātnieki dzīvnieku šūnās ir atraduši trīs galvenos spraugu savienojumu veidus. Homotipisko spraugu savienojumiem piemīt identiski savienojumi. Heterotipiskas spraugas krustojumi tiek veidoti no dažāda veida konnekoniem. Heteromēru spraugu savienojumiem var būt vai nu identiski, vai dažādi savienojumi.

Spraugu krustojumi darbojas, lai noteiktu materiālu izietu starp kaimiņu šūnām. Tas ir ārkārtīgi svarīgi, lai saglabātu organisma veselību. Piemēram, sirds miokarda šūnām ir nepieciešams ātra saziņa caur jonu plūsmu, lai darbotos pareizi.

Spraugas savienojumi ir svarīgi arī imūnās sistēmas reakcijai. Imūnās šūnas izmanto spraugas, lai radītu atbildes reakcijas veselās šūnās, kā arī inficētās vai vēža šūnās.

Imūnās šūnas spraugas ļauj iziet cauri kalcija joniem, peptīdiem un citiem kurjeriem. Viens no šādiem kurjeriem ir adenozīna trifosfāts vai ATP, kas kalpo, lai aktivizētu imūnās šūnas. Kalcijs (Ca2 +) un NAD + katrs kalpo kā signāla molekulas, kas saistītas ar šūnu funkcijām visas šūnas dzīves laikā.

RNS ir atļauts šķērsot arī spraugas krustojumus, taču krustojumi izrādās selektīvi attiecībā uz to, kuras miRNS ir atļautas.

Spraugu savienojumi ir svarīgi arī dažu vēža un asins slimību gadījumā, piemēram, leikēmijas gadījumā. Pētnieki joprojām izprot, kā darbojas sakari starp stromas šūnām un leikēmiskajām šūnām.

Zinātnieki cenšas atklāt vairāk informācijas par dažādiem spraugu savienojumu bloķētājiem, lai varētu ražot jaunas zāles, kas var palīdzēt ārstēt imūnās patoloģijas un citas slimības.

Ņemot vērā plaisu savienojumu nozīmīgo nozīmi dzīvnieku šūnās, jūs varētu domāt, vai tie pastāv arī augu šūnās. Tomēr augu šūnās nav plaisu savienojumu.

Augu šūnās ir kanāli, kurus sauc plazmodesmata. Edvards Tangls tos pirmoreiz atklāja 1885. gadā. Dzīvnieku šūnās pats par sevi nav nevienas plazmodesmas, taču zinātnieki ir atklājuši līdzīgu kanālu, kas nav spraugas savienojums. Starp plazmodesmatām un spraugām ir vairākas strukturālas atšķirības.

Tātad, kas ir plazmodesmata (plazmodesma, ja vienskaitlis)? Plasmodesmata ir niecīgi kanāli, kas savieno augu šūnas kopā. Šajā ziņā tie ir diezgan līdzīgi dzīvnieku šūnu spraugām.

Tomēr augu šūnās plazmodesmatām ir jāšķērso primārās un sekundārās šūnu sienas, lai šķērsotu signālus un materiālus. Dzīvnieku šūnām nav šūnu sienu. Tātad augiem ir nepieciešams veids, kā izkļūt cauri šūnu sienām, jo ​​augu plazmas membrānas augu šūnās tieši nesaskaras viena ar otru.

Plasmodesmata parasti ir cilindriska un izklāta ar plazmas membrānu. Viņiem ir desmotubulas, šauras caurules, kas izgatavotas no gludas endoplazmas retikuluma. Jaunizveidotajām primārajām plazmodesmatām ir tendence apvienoties kopā. Sekundārā plazmodesmata attīstās, šūnām paplašinoties.

Plasmodesmata ļauj noteiktām molekulām pāriet starp augu šūnām. Bez plazmodesmata nepieciešamie materiāli nevarētu iziet starp augu cietajām šūnu sienām. Svarīgi materiāli, kas iet caur plazmodesmatām, ir joni, barības vielas un cukuri, signālu molekulas imūnās atbildes reakcijai dažkārt lielākas molekulas, piemēram, olbaltumvielas un dažas RNS.

Tie arī parasti kalpo kā sava veida filtrs, lai novērstu daudz lielākas molekulas un patogēnus. Tomēr iebrucēji var piespiest plazmodesmatu atvērt un ignorēt šo augu aizsardzības mehānismu. Šīs plazmodesmatas caurlaidības izmaiņas ir tikai viens piemērs to pielāgojamībai.

Plasmodesmata var regulēt. Viens ievērojams regulējošais polimērs ir kaloze. Kaloze veidojas ap plazmodesmatām un darbojas, lai kontrolētu, kas tajās var iekļūt. Palielināts kaloza daudzums rada mazāku molekulu kustību caur plazmodesmatām. Tas tiek darīts, būtībā izspiežot poru diametru. Caurlaidību var palielināt, ja ir mazāk kalozes.

Dažreiz lielākas molekulas var iziet cauri plazmodesmatām, paplašinot to poru lielumu vai paplašinot. Diemžēl dažreiz to izmanto vīrusi. Pētnieki joprojām uzzina par precīzu plazmodesmata molekulāro sastāvu un to darbību.

Plasmodesmata augu šūnās ir dažādas formas un dažādas lomas. Visvienkāršākajā formā tie ir vienkārši kanāli. Tomēr plazmodesmata var veidot progresīvākus un zarojošākus kanālus. Šīs pēdējās plazmodesmas darbojas vairāk kā filtri, kas kontrolē kustību atkarībā no augu audu veida. Daži plazmodesmata darbojas kā siets, bet citi - piltuve.

Cilvēka šūnās var atrast četrus intracelulāro savienojumu veidus. Starp tām ir spraugas mezgli. Pārējie trīs ir desmosomas, piestiprināti krustojumi un aizsprostojoši krustojumi.

Desmosomas ir maz savienotāju, kas nepieciešamas starp divām šūnām, kas bieži iztur iedarbību, piemēram, epitēlija šūnas. Savienojumu veido kadherīni vai saistošie proteīni.

Izslēdzošos krustojumus sauc arī par saspringtiem krustojumiem. Tie rodas, kad divu šūnu plazmas membrānas saplūst. Caur aizsprostojošo vai ciešo krustojumu nevar nokļūt daudz vielu. Iegūtais blīvējums kalpo aizsargbarjerai pret patogēniem; tomēr dažreiz tos var pārvarēt, atverot šūnas uzbrukumam.

Piezīmējušos krustojumus var atrast zem aizsprostotajiem krustojumiem. Kadherīni savieno šos divu veidu krustojumus. Piestiprinātie savienojumi ir savienoti ar aktīna pavedieniem.

Vēl viens savienotājs ir hemidesmosoms, kurā tiek izmantots integrīns, nevis kadherīni.

Nesen zinātnieki ir atklājuši, ka gan dzīvnieku šūnās, gan baktērijās ir līdzīgi šūnu membrānas kanāli kā plazmodesmatā, kas nav spraugas savienojumi. Tos sauc par tunelēšanas nanocaurulītēm vai TNT. Dzīvnieku šūnās šie TNT var ļaut vezikulārajiem organoīdiem pārvietoties starp šūnām.

Lai gan starp spraugas krustojumiem un plazmodesmatām ir daudz atšķirību, tām abām ir nozīme intracelulārā komunikācija. Viņi nodod šūnu signālus, un tos var regulēt, lai atļautu vai atteiktos šķērsot noteiktas molekulas. Dažreiz vīrusi vai citi slimību pārnēsātāji var ar tiem manipulēt un mainīt to caurlaidību.

Kad zinātnieki uzzina vairāk par abu veidu kanālu bioķīmisko sastāvu, viņi var labāk pielāgot vai izgatavot jaunus farmaceitiskos līdzekļus, kas var novērst slimības. Ir skaidrs, ka daudzās sugās ir izplatītas poras ar membrānu, kas izklāta ar membrānu, un šķiet, ka baktērijās, augos un dzīvniekos vēl ir jāatklāj jauni kanāli.