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4.16: Plasmodesmen
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Plasmodesmata
 
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4.16: Plasmodesmata

4.16: Plasmodesmen

The organs in a multicellular organism’s body are made up of tissues formed by cells. To work together cohesively, cells must communicate. One way that cells communicate is through direct contact with other cells. The points of contact that connect adjacent cells are called intercellular junctions.

Intercellular junctions are a feature of fungal, plant, and animal cells alike. However, different types of junctions are found in different kinds of cells. Intercellular junctions found in animal cells include tight junctions, gap junctions, and desmosomes. The junctions connecting plant cells are called plasmodesmata. Of the junctions found in animal cells, gap junctions are the most similar to plasmodesmata.

Plasmodesmata are passageways that connect adjacent plant cells. Just as two rooms connected by a doorway share a wall, two plant cells connected by a plasmodesma share a cell wall.

The plasmodesma “doorway” creates a continuous network of cytoplasm—like air flowing between rooms. It is through this cytoplasmic network—called the symplast—that most nutrients and molecules are transferred among plant cells.

A single plant cell has thousands of plasmodesmata perforating its cell wall, although the number and structure of plasmodesmata can vary across cells and change in individual cells. The continuum of cytoplasm created by plasmodesmata unifies most of a plant.

Most of the water and nutrients that move through a plant are transported by vascular tissue—xylem and phloem. However, plasmodesmata also transport these materials among cells and ultimately throughout the plant.

Plasmodesmata are versatile, and continuously alter their permeability. In addition to water and small molecules, they can also transport certain macromolecules, such as receptor-like protein kinases, signaling molecules, transcription factors, and RNA-protein complexes.

As cells grow, their density of plasmodesmata decreases unless they produce secondary plasmodesmata. Certain parasitic plants develop secondary plasmodesmata that connect them to hosts, allowing them to extract nutrients.

Die Organe im Körper eines mehrzelligen Organismus bestehen aus Geweben, die von Zellen gebildet werden. Um kohäsiv zusammenarbeiten zu können, müssen Zellen kommunizieren. Eine Möglichkeit, wie Zellen kommunizieren, ist der direkte Kontakt mit anderen Zellen. Die Berührungspunkte, die benachbarte Zellen verbinden, werden als interzelluläre Knoten bezeichnet.

Interzelluläre Knoten sind ein Merkmal von Pilz-, Pflanzen- und Tierzellen gleichermaßen. Verschiedene Arten von Knoten finden sich jedoch in verschiedenen Arten von Zellen. Zu den interzellulären Knotenpunkten, die in tierseuchen Zellen vorkommen, gehören enge Kreuzungen, Spaltknoten und Desmosomes. Die Knoten, die Pflanzenzellen verbinden, werden Plasmodesmata genannt. Von den Kreuzungen, die in tierischen Zellen gefunden werden, sind Spaltknoten am ähnlichsten wie Plasmodesmata.

Plasmodesmata sind Gänge, die benachbarte Pflanzenzellen verbinden. So wie sich zwei Räume, die durch eine Tür miteinander verbunden sind, eine Wand teilen, teilen sich zwei Pflanzenzellen, die durch ein Plasmodesma miteinander verbunden sind, eine Zellwand.

Das Plasmodesma "Türweg" schafft ein kontinuierliches Netzwerk von Zytoplasma – wie Luft, die zwischen Räumen fließt. Durch dieses zytoplasmatische Netzwerk – den sogenannten Symplast – werden die meisten Nährstoffe und Moleküle zwischen Pflanzenzellen übertragen.

Eine einzelne Pflanzenzelle hat Tausende von Plasmodesmata, die ihre Zellwand perforieren, obwohl die Anzahl und Struktur von Plasmodesmata von Zellen zu Zellen variieren und sich in einzelnen Zellen ändern können. Das von Plasmodesmata erzeugte Kontinuum des Zytoplasmas vereinigen den größten Teil einer Pflanze.

Die meisten Wasser- und Nährstoffe, die sich durch eine Pflanze bewegen, werden durch Gefäßgewebe transportiert – Xylem und Phloem. Plasmodesmata transportiert diese Materialien jedoch auch zwischen den Zellen und schließlich in der gesamten Pflanze.

Plasmodesmata sind vielseitig und verändern kontinuierlich ihre Durchlässigkeit. Neben Wasser und kleinen Molekülen können sie auch bestimmte Makromoleküle transportieren, wie z. B. rezeptorartige Proteinkiinasen, Signalmoleküle, Transkriptionsfaktoren und RNA-Protein-Komplexe.

Wenn Zellen wachsen, nimmt ihre Dichte von Plasmodesmata ab, es sei denn, sie produzieren sekundäre Plasmodesmata. Bestimmte parasitäre Pflanzen entwickeln sekundäre Plasmodesmata, die sie mit Wirten verbinden, so dass sie Nährstoffe extrahieren können.


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