FRAGMOPLASTER: EGENSKAPER, FUNKTIONER, KOMPOSITION - BIOLOGI - 2024

De phragmoplasts är strukturer som bildas i huvudsak av en mikrotubulus-sammansättning eller mikrofibriller anordnade i en tunna i växten celldelning och bildas under anafas (tredje fasen av mitos) eller sen telofas (fjärde och sista fasen av mitos) tidigt.

Cytokinesis är det sista steget i cellcykeln och består av separationen och segmenteringen av cytoplasma. Denna process äger rum under den sista fasen av mitos och skiljer sig åt i växter, svampar och djur. I växter innebär det vanligtvis bildning av fragmoplaster, cellplattan och cellväggen. Fragmoplasternas roll är avgörande under cytokinesis i växter.

Fragmoplast. Hämtad och redigerad från
http://biologia.fciencias.unam.mx/plantasvasulares/GlosarioPlantas/AnatomiaVegetal/index.html

Preliminära överväganden

Växter, svampar såväl som vissa alger, bakterier och archaea har sina celler skyddade av en cellvägg, vilket är ett resistent, ibland styvt lager som ligger på utsidan av plasmamembranet.

Cellväggens funktioner är att skydda innehållet i cellen, att ge den styvhet, samt att fungera som medlar i alla cellens relationer med miljön och som ett cellfack.

Cytokinesis är mer komplex i växtceller än i djurceller, eftersom den senare saknar en styv yttre cellvägg. Närvaron av cytoskeletala strukturer såsom preprofasbandet (PPB) och fragmoplaster kan betraktas som ett bevis på svårigheterna som cellväggen påför processen för celldelning.

Dessa två strukturer, unika för växtceller, är nödvändiga för att säkerställa korrekt placering och montering av en ny cellvägg för att separera två systerkärnor.

Fragmplaster har endast små och avlägsna strukturella likheter med mittkroppen hos djurens cytokinetiska celler.

Allmänna egenskaper hos fragmoplaster

Fragmplaster är strukturer som är unika för växtceller från landväxter och vissa grupper av alger.

De är cylindriska och består av två motsatta skivor av mikrotubuli (från mitotisk användning), membran, vesiklar (från Golgi-komplexet) och aktinfilament.

Å andra sidan bör det noteras att dess bildning härrör från det område som tidigare ockuperats av ekvatorialplattan.

Funktioner

Fragmplaster har en viktig variation av funktioner, men de mest relevanta är:

-Sekvensmässigt initierar det bildandet av cellplattan.

-Lämnar ut väggmaterial som innehåller vesiklar från Golgi-apparaten, som sedan används för att bygga en ny stängd tvärgående membranvägg (cellplatta).

-Formar ett slags mellanliggande lameller som är nödvändiga för montering av cellväggen.

-Kommunikationen mellan den cytoplasmiska fragmoplasten och de kortikala resterna av en cytoplasmisk struktur som kallas preprofas mikrotubulusbandet, är det som möjliggör kontroll över de symmetriska och asymmetriska celldelningarna.

Bildning av cellväggen tack vare aktiviteten hos fragmoplasten. Hämtad och redigerad från https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/ampliaciones/2-pared-celular.php

Sammansättning

Fragmoplasten består av element från endoplasmatisk retikulum, cellstrukturer som består av proteinpolymerer som kallas mikrotubuli, mikrofilamenter av ett globulärt protein som kallas aktin och en mängd andra okända proteiner.

Myosin har också hittats i fragmoplaster och dess roll tros hjälpa till att transportera vesiklar från Golgi-apparaten till cellplattan.

Hur bildas de?

Eftersom växtcellen har en cellvägg, är växtcytokinesis ganska annorlunda från djurcellcytokinesis. Under denna celldelningsprocess bygger växtceller en cellplatta i mitten av cellen.

Fragmplaster består huvudsakligen av två proteincellstrukturer. Dessa är utbildningsprocesserna:

mikrotubuli

Under processen med cellplattbildning bildas fragmoplasten. Detta är sammansatt från resterna av den mitotiska spindeln och består av en serie polära mikrotubulor som verkar uppstå från resterna av den mitotiska spindelapparaten och är organiserade i en antiparallell matris.

Dessa mikrotubulor är i linje vinkelrätt mot delningsplanet med deras "+" -ändar belägna vid eller nära platsen för celldelning, och deras negativa ändar vetter mot de två dotterkärnorna.

De så kallade "+" -ändarna är de snabbt växande ändarna och är platsen där mikrotubulorna binds. Därför är det viktigt att notera att dessa "+" -ändar är nedsänkta i ett elektrod-tätt material beläget i det centrala området.

I den senare fasen av anafas förenas de något utsträckta mikrotubulorna i mellanzonen i sidled till en cylindrisk struktur, själva fragmoplasten.

Denna struktur förkortas därefter i längd och expanderar i sidled tills den slutligen når sidoväggen. Under detta steg av fragmentet av fragmentmoplast sker en förändring i organisationen av mikrotubulerna.

Medan den initiala fragmoplastcylindern härstammar från befintliga mikrotubuli, måste nya mikrotubulor bildas i senare stadier av centrifugaltillväxt.

Actin-mikrofilamenter

Aktinmikrofilamenter är också en viktig cytoskeletalkomponent i fragmoplaster. Deras inriktning, som den hos mikrotubuli, är vinkelrätt mot cellplattans plan, med "+" -ändarna riktade proximalt.

Till skillnad från mikrotubulor är de organiserade i två motsatta sammansättningar som inte överlappar eller sammanfogas direkt. Med de positiva proximala ändarna är actinmikrofilamenterna också organiserade på ett sätt som skulle underlätta transport av vesiklar till plattans plan.

Hur deltar den i bildandet av cellväggen?

Platsen där celldelning kommer att uppstå etableras från en omarrangemang av mikrotubulerna som bildar preprofasbandet, den mitotiska spindeln och fragmoplasten. När mitos börjar depolymeriseras och omorganiseras mikrotubulerna och bildar preprofasbandet runt kärnan.

Därefter riktas vesiklarna från trans-Golgi-nätverket (nätverk av cellstrukturer och cisterner i Golgi-apparaten) mot fragmoplast-säkringen och ger upphov till cellplattan. Sedan tillåter den bipolära organisationen av mikrotubulorna riktningstransport av vesiklarna till platsen för celldelning.

Slutligen expanderar mikrotubuli, aktinfilament från fragmoplasten och cellplattan centrifugalt mot cellens periferi när cytokinesis fortskrider, där cellplattan sedan fästs till stamväggens cellvägg för att slutföra processen med cytokines.

referenser

1. A. Salazar och A. Gamboa (2013). Betydelsen av pektiner i cellväggens dynamik under växtutveckling. Journal of Biochemical Education.
2. CM Kimmy, T. Hotta, F. Guo, RW Roberson, YR Julie, och B. Liua (2011). Interaktion mellan antiparallella mikrotubuli i Phragmoplast medieras av det mikrotubulära associerade proteinet MAP65-3 i Arabidopsis. Växtcellen.
3. D. Van Damme, FY. Bouget †, K. Van Poucke, D. Inze´ och D. Geelen (2004). Molekylär dissektion av växtcytokinesis och phragmoplaststruktur: en undersökning av GFP-märkta proteiner. The Plant Journal.
4. Phragmoplast-funktion? Lifeeasy Biology. Återställs från biology.lifeeasy.org.
5. LA Staehelin och PK Hepler (1996). Cytokinesis i högre växtercellen.
6. Cellen. Cellcykel. Fas M. Mitos och cytokinesis (2018) Atlas av växt- och djurhistologi. University of Vigo. Återställdes från mmegias.webs.uvigo.es.
7. Taiz och E. Zeiger. (2006). Växtfysiologi tredje Edição. ARMED Editora SA 719 pp.
8. L. Taiz och E. Zeiger. (2006). Plant Physiology Vol 2. Costelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I. 656 pp.
9. MS Otegui, KJ Verbrugghe och AR Skop (2005) Midbodies och phragmoplasts: analoga strukturer involverade i cytokinesis. Trender i Cell Bioloy.
10. J. de Keijzer, BM Mulder och E. Marcel (2014). Microtubule-nätverk för växtcelldelning. System och syntetisk biologi.
11. O. Marisa och LA Staehelin (2000) Cytokinesis i blommande växter: mer än ett sätt att dela upp en cell. Cerrent Opinion in Plant Biology.
12. LA Staehelin och PK Hepler (1996) Cytokinesis i högre växter. Cell.
13. D. Van Damme, FY. Bouget, K. Van Poucke, D. Inzé och Danny Geelen (2004) Molekylär dissektion av växtcytokinesis och phragmoplaststruktur: en undersökning av GFP-märkta proteiner. The Plant Journal.