Back to chapter

4.16:

Plazmodezmata

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Plasmodesmata

Languages

Share

Bitki hücreleri, hücre şeklini ve tonisitesini düzenlemeye yardımcı olan sert hücre duvarlarına sahiptir. Bununla birlikte, bu bariyer hücreler arasındaki iletişim için özel bir zorluk oluşturmaktadır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için, bitki hücreleri plazmodesmata yoluyla bağlanır – hücre-hücre iletişimine izin veren küçük kanallar. Her plazmodesma gözeneği, bitişik hücrelerin plazma zarlarının bir devamıdır. Merkezde, bir hücreden komşu hücreye uzanan desmotubül —endoplazmik retikulumun veya ER’nin bir uzantısı — olarak bilinen bir yapı vardır. Sitosol, bağlı iki hücre arasında süreklidir. Bu şekilde, plazmodesmata, semplast adı verilen sürekli bir sitoplazma ağı oluşturur. Desmotubül kanala nüfuz eder ve plazmodomun geçirgenliğini düzenlemek için açılabilen veya daraltılabilen bir sitoplazmik boru oluşturur. Örneğin, normal koşullar altında, su ve şekerler ve iyonlar gibi küçük moleküller, hücreler arasında serbestçe geçebilir. Bununla birlikte, desmotübül çok sıkı bir şekilde sıkılır, moleküllerin geçişine izin vermek için çok az – eğer varsa – lümen vardır. Daha büyük moleküllerin —küçük RNA, transkripsiyon faktörleri ve diğer sitozolik proteinler — değişimi sıkı bir şekilde düzenlenir. Polisakarit kalloz birikimi hücre duvarındaki açıklığı daraltarak bu moleküllerin akışını önler. Kalloz parçalandığında, açıklık genişler ve makromoleküller plazmodesmadan geçebilir. Ek olarak, kalloz tüm moleküllerin hareketini biriktirebilir ve kapatabilir. Bu, örneğin, komşu hücrelere yayılmak için kanalları kullanan bitki virüslerinin hareketini kısıtlamak için faydalıdır. Plazmodesmata iki şekilde ortaya çıkabilir. Birincil plazmodesmata erken gelişimde hücre bölünmesi sırasında oluşur ve genellikle çukur alanları olarak adlandırılan kümelerde bulunur. İkincil plazmodesma, komşu hücrelerin mevcut hücre duvarlarında sonraki aşamalarda ortaya çıkar. Son olarak, plazmodesmata, örneğin hücrelerin semptomdan izole edilmesi gerektiğinde, hücrelerin ihtiyaçlarına göre bozunabilir.

4.16:

Plazmodezmata

Çok hücreli bir organizmanın vücudundaki organlar, hücrelerin oluşturduğu dokulardan oluşur. Uyumlu bir şekilde birlikte çalışmak için hücrelerin iletişim kurması gerekir. Hücrelerin iletişim kurmasının bir yolu, diğer hücrelerle doğrudan temas kurmaktır. Bitişik hücreleri birbirine bağlayan temas noktalarına hücreler arası kavşaklar denir.

Hücreler arası bağlantılar, mantar, bitki ve hayvan hücrelerinin benzer bir özelliğidir. Bununla birlikte, farklı hücre türlerinde farklı bağlantı türleri bulunur. Hayvan hücrelerinde bulunan hücreler arası bağlantılar arasında sıkı bağlantılar, boşluk bağlantıları ve desmozomlar bulunur. Bitki hücrelerini birbirine bağlayan bağlantılara plazmodezma denir. Hayvan hücrelerinde bulunan bağlantılardan, boşluk birleşim yerleri, plazmodezmatlara en çok benzeyenlerdir.

Plazmodezmata, bitişik bitki hücrelerini birbirine bağlayan geçitlerdir. Bir kapıyla birbirine bağlanan iki odanın bir duvarı paylaşması gibi, bir plazmodezma ile birbirine bağlanan iki bitki hücresi de bir hücre duvarını paylaşır.

Plazmodezma “kapı aralığı” —odalar arasında akan hava gibi— sürekli bir sitoplazma ağı oluşturur. Bu —semplast olarak adlandırılan— sitoplazmik ağ üzerinden çoğu besin ve molekülün bitki hücreleri arasında aktarıldığı düşünülür.

Tek bir bitki hücresinde hücre duvarını delen binlerce plazmodezmat bulunur, ancak plazmodezmatların sayısı ve yapısı hücrelere ve hücrelerde değişiklik gösterebilir. Plazmodezmata tarafından oluşturulan sitoplazma sürekliliği, bir bitkinin çoğunu birleştirir.

Bir bitkinin içinden geçen su ve besin maddelerinin çoğu vasküler doku — ksilem ve floem— tarafından taşınır. Bununla birlikte, plazmodezmata da bu malzemeleri hücreler arasında ve nihayetinde bitki boyunca taşır.

Plazmodezmata çok yönlüdür ve geçirgenliklerini sürekli olarak değiştirir. Su ve küçük moleküllere ek olarak, reseptör benzeri protein kinazlar, sinyal molekülleri, transkripsiyon faktörleri ve RNA-protein kompleksleri gibi belirli makromolekülleri de taşıyabilirler.

Hücreler büyüdükçe, plazmodezmata yoğunluğu, ikincil plazmodezmat üretmedikçe azalır. Bazı parazitik bitkiler, onları ana ağlara bağlayarak besin maddelerini çıkarmalarına olanak tanıyan ikincil plazmodezat geliştirir.

Suggested Reading

Sager, Ross E., and Jung-Youn Lee. 2018. “Plasmodesmata at a Glance.” Journal of Cell Science 131 (11). [Source].

Zambryski, Patricia. 2008. “Plasmodesmata.” Current Biology 18 (8). [Source].