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4.16:

Plasmodesmi

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Biologia
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Plasmodesmata

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Le pareti delle cellule vegetali sono rigide. Ciò aiuta a regolare forma e tonicità delle cellule. Tuttavia, questa barriera rappresenta un ostacolo per la comunicazione tra le cellule. Per superare questo ostacolo, le cellule vegetali si connettono tramite plasmodesmi—piccoli canali che consentono la comunicazione da cellula a cellula. Ogni poro del plasmodesma è una continuazione delle membrane plasmatiche delle cellule adiacenti. Al centro c’è una struttura nota come desmotubulo— un’estensione del reticolo endoplasmico, o ER—che si estende corre da una cellula alla cellula vicina. Il citosol è ininterrotto tra le due cellule connesse. In questo modo i plasmodesmi creano una rete continua di citoplasma, detto simplasto. Il desmotubulo penetra nel canale creando un manicotto citoplasmatico, che può essere dilatato o ristretto per regolare la permeabilità del plasmodesma. In condizioni normali, ad esempio, l’acqua e le molecole piccole, come zuccheri e ioni, possono passare liberamente tra le cellule. Ma il desmotubulo è così stretto, che rimane poco o niente lume per consentire il passaggio delle molecole. Lo scambio di molecole più grandi—piccoli RNA, fattori di trascrizione e altre proteine citosoliche— è strettamente regolato. Un accumulo di callosio polisaccaride restringe l’apertura nella parete cellulare, impedendo il flusso di queste molecole. Quando il callosio si scompone, l’apertura si allarga e le macromolecole possono passare attraverso il plasmodesma. Inoltre il callosio può accumularsi e ostruire il movimento di tutte le molecole. Questo è utile, ad esempio, per limitare il movimento dei virus delle piante che usano i canali per diffondersi alle cellule vicine. I plasmodesmi possono avere origine in due modi. I plasmodesmi primari si formano durante la divisione cellulare allo stadio iniziale e si trovano spesso in gruppi, chiamati campi di punteggiature. I plasmodesmi secondari si formano durante le fasi successive nelle pareti cellulari esistenti delle cellule vicine. Infine i plasmodesmi possono essere degradati in base alle esigenze delle celle, ad esempio quando le celle devono isolarsi dal simplasto.

4.16:

Plasmodesmi

Gli organi nel corpo di un organismo multicellulare sono costituiti da tessuti formati da cellule. Per lavorare insieme in modo coeso, le cellule devono comunicare. Un modo in cui le cellule comunicano è attraverso il contatto diretto con altre cellule. I punti di contatto che collegano le cellule adiacenti sono chiamati giunzioni intercellulari.

Le giunzioni intercellulari sono una caratteristica delle cellule fungine, vegetali e animali allo stesso modo. Tuttavia, diversi tipi di giunzioni si trovano in diversi tipi di cellule. Le giunzioni intercellulari presenti nelle cellule animali includono giunzioni strette, giunzioni gap e desmosomi. Le giunzioni che collegano le cellule vegetali sono chiamate plasmodesmata. Delle giunzioni trovate nelle cellule animali, le giunzioni gap sono le più simili ai plasmodesmata.

Plasmodesmata sono passaggi che collegano le cellule vegetali adiacenti. Proprio come due stanze collegate da una porta condividono un muro, due celle vegetali collegate da un plasmodesma condividono una parete cellulare.

La “porta” del plasmodesma crea una rete continua di citoplasma, come l’aria che scorre tra le stanze. È attraverso questa rete citoplasmica, chiamata simpolo, che la maggior parte dei nutrienti e delle molecole vengono trasferiti tra le cellule vegetali.

Una singola cellula vegetale ha migliaia di plasmodesmata che perforano la sua parete cellulare, anche se il numero e la struttura dei plasmodesmata possono variare da una cellula all’altra e cambiare nelle singole cellule. Il continuum del citoplasma creato dal plasmodesmata unifica la maggior parte di una pianta.

La maggior parte dell’acqua e dei nutrienti che si muovono attraverso una pianta sono trasportati dal tessuto vascolare: xilema e floema. Tuttavia, il plasmodesmata anche trasportare questi materiali tra le cellule e, infine, in tutto l’impianto.

I Plasmodesmata sono versatili e ne alterano continuamente la permeabilità. Oltre all’acqua e alle piccole molecole, possono anche trasportare alcune macromolecole, come le chinasi proteiche simili a recettori, le molecole di segnalazione, i fattori di trascrizione e i complessi RNA-proteine.

Man mano che le cellule crescono, la loro densità del plasmodesmata diminuisce a meno che non producano plasmodesmata secondari. Alcune piante parassitarie sviluppano plasmodesmata secondarie che li collegano agli ospiti, permettendo loro di estrarre sostanze nutritive.

Leitura Sugerida

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].