4.16: Plasmodesmas

Los órganos del cuerpo de un organismo multicelular están formados por tejidos formados por células. Para trabajar juntas de manera cohesiva, las células deben comunicarse. Una forma en que las células se comunican es a través del contacto directo con otras células. Los puntos de contacto que conectan células adyacentes se denominan uniones intercelulares.

Las uniones intercelulares son una característica de las células de hongos, plantas y animales por igual. Sin embargo, se encuentran diferentes tipos de uniones en diferentes tipos de células. Las uniones intercelulares que se encuentran en las células animales incluyen uniones estrechas, uniones en hendidura y desmosomas. Las uniones que conectan las células vegetales se llaman plasmodesmos. De las uniones que se encuentran en las células animales, las uniones en hendidura son las más similares a los plasmodesmos.

Los plasmodesmos son conductos que conectan células vegetales adyacentes. Así como dos habitaciones conectadas por una puerta comparten una pared, dos células vegetales conectadas por un plasmodesma comparten una pared celular.

La “puerta” del plasmodesma crea una red continua de aire similar al citoplasma que fluye entre las habitaciones. Es a través de esta red citoplasmática, llamada simplasto, que la mayoría de los nutrientes y moléculas se transfieren entre las células vegetales.

Una sola célula vegetal tiene miles de plasmodesmos que perforan su pared celular, aunque el número y la estructura de los plasmodesmos pueden variar entre células y cambiar en células individuales. El continuo de citoplasma creado por los plasmodesmos unifica la mayor parte de una planta.

La mayor parte del agua y los nutrientes que se mueven a través de una planta son transportados por el tejido vascular: xilema y floema. Sin embargo, los plasmodesmos también transportan estos materiales entre las células y, en última instancia, por toda la planta.

Los plasmodesmos son versátiles y alteran continuamente su permeabilidad. Además de agua y moléculas pequeñas, también pueden transportar determinadas macromoléculas, como proteínas quinasas similares a receptores, moléculas de señalización, factores de transcripción y complejos de ARN-proteína.

A medida que las células crecen, su densidad de plasmodesmos disminuye a menos que produzcan plasmodesmos secundarios. Ciertas plantas parásitas desarrollan plasmodesmos secundarios que las conectan con sus huéspedes, permitiéndoles extraer nutrientes.

Las células vegetales tienen paredes celulares rígidas

que ayudan a regular la forma de las células y su tonicidad.

Sin embargo, esta barrera presenta un desafío especial

para la comunicación entre células.

Para superar este desafío, las células vegetales se conectan

a través de la plasmodesmata, pequeños canales que permiten

la comunicación entre células.

Cada poro de plasmodesma es una continuación de las membranas

de plasma de las células adyacentes.

En el centro hay una estructura conocida como el desmotubulo,

una extensión del retículo endoplásmico,

que va desde una célula hasta la célula vecina.

El citosolo se continúa entre las dos

células conectadas.

De esta manera, el plasmodesmata crea una red

continua de citoplasma, llamada simplasto.

El desmotubulo penetra el canal

y crea una manga citoplasmica,

que puede dilatarse o estrecharse para regular

la permeabilidad del plasmodesma.

Por ejemplo, en condiciones normales el agua

y las pequeñas moléculas, como las azúcares y los iones,

pueden viajar libremente entre células.

Sin embargo, el desmotubulo se cierra tanto que

existe muy poco lumen que permita el paso

de las moléculas.

El intercambio de grandes moléculas como pequeños ARN, factores

de transcripción y otras proteínas citosolicas está regulado

de manera ajustada.

Una acumulación de los polisacáridos calosos

reduce la abertura de la pared celular,

y eso previene el flujo de estas moléculas.

Cuando la calosa se rompe, la apertura se ensancha

y las macromoléculas pueden pasar a través de la plasmodesma.

Además, la calosa puede acumularse y cerrar el movimiento

de todas las moléculas.

Por ejemplo, esto es beneficioso para restringir

el movimiento de los viruses de las plantas que usan

los canales para esparcirse hacia células vecinas.

La plasmodesmata se origina de dos maneras.

La plasmodesmata primaria se forma durante

la división celular en desarrollo temprano

y a menudo se encuentra en espacios llamados pozos.

La plasmodesmata secundaria se forma más adelante

en las paredes célulares existentes de las células vecinas.

Por último, la plasmodesmata se puede degradar

basada en la necesidad de las células, por ejemplo cuando las células necesitan

aislarse del simplasto.