Charakteristiky a funkcie tonoplasto

Tónový Je to termín používaný v biológii na identifikáciu vnútorných membrán vakuol v rastlinných bunkách. Tón má selektívnu priepustnosť a uzatvára vodu, ióny a rozpustené látky vo vnútri vakuoly.

Existujú dôkladné štúdie o molekulárnom zložení tónu, pretože transportné proteíny umiestnené v týchto membránach regulujú rast rastlín, stres na slanosť a vysušenie a citlivosť na patogény.

Tón rastlinnej bunky (Zdroj: Mariana Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Vo všeobecnosti je vakuolu, ktorú tón skladuje, obsahuje 57,2% celého objemu buniek v rastlinách. Toto percento sa však môže líšiť v závislosti od spôsobu života, obvykle sú kaktusové a púštne rastliny, ktoré majú vákuoly s menšou alebo vyššou veľkosťou.

U niektorých druhov rastlín môže vákuola vymedzená tónplastom zaberať až 90% vnútorného objemu všetkých rastlinných buniek.

Pretože sa podieľa na konštantnej premávke molekúl, iónov a enzýmov medzi cytosolom a vnútrozemím vakuoly, tón je bohatý na transport bielkovín, kanálov a aquaporínov (póry alebo kanály, kde voda prechádza).

Mnohé z vnútorných vezikúl, ako sú fagozómy alebo končí transportné vezikuly.

Biotechnologisti zameriavajú svoje úsilie na potrebné techniky na začlenenie, do rastlín komerčného záujmu, ako je pšenica a ryža, tón s charakteristikami rastlín odolných voči soľám.

[TOC]

Charakteristika

Tón sa väčšinou skladá z proteínov a lipidov objednaných vo forme lipidovej dvojvrstvy. Avšak, v porovnaní s inými bunkovými membránami, má vo svojom zložení jedinečné proteíny a lipidy.

Vakuolárna membrána (tón) pozostáva z 18% neutrálnych lipidov a sterolov, 31% glykolipidov a 51% fosfolipidov. Normálne mastné kyseliny prítomné v lipidoch, ktoré tvoria dvojvrstvu.

Môže vám slúžiť: diploidné bunky

Obrovská vakuolová definovaná tonoplastom sa začína ako sada viacerých malých vakuol, ktoré sú syntetizované v endoplazmatickom retikule, potom sú začlenené proteíny z Golgiho prístroja.

Schéma centrálnej vakuoly rastlinnej bunky (Zdroj: Som autor: Gevictor [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Proteíny z Golgiho aparátu sú kanály, enzýmy, dopravník a štrukturálne proteíny a ukotvené glykoproteíny, ktoré sa umiestnia v tóne.

Všetky malé vakuoly sa zlučujú a organizujú pomaly a postupne, aby vytvorili tón, ktorý vedie k veľkej vákule, predovšetkým plní vodu a ióny. Tento proces sa vyskytuje vo všetkých organizmoch kráľovstva Plantae, Preto všetky rastlinné bunky majú tón.

Tón, rovnako ako mitochondriálna lipidová dvojvrta.

Funkcia

Hlavnou funkciou tónu je fungovať ako semipermakčná bariéra, vymedzuje priestor pochopený vakuolou a oddeľuje ho od zvyšku cytosolického obsahu.

Táto „semipermobilita“ je využívaná rastlinnými bunkami na turgitu, kontrolu pH, rast, medzi mnohými ďalšími funkciami.

Skrytý a vodný potenciál

Najštudovanejšou funkciou rastlín je regulovať bunkovú turgitu. Koncentrácia iónov a vody, ktoré sa nachádzajú vo vakuole, sa zúčastňujú prostredníctvom tlakového potenciálu (ψp) vo vodnom potenciáli (ψ), aby molekuly vody vstúpili alebo nechali vo vnútri bunky.

Vďaka prítomnosti tónu sa generuje tlakový potenciál (ψp), ktorý vyvíja protoplast (plazmatická membrána) na bunkovej stene v bunkách. Táto sila získava kladné hodnoty, keď vákuo vyvíja tlak na protoplast, a to, na druhej strane, na bunkovú stenu.

Keď voda opustí vakuolu tónom a potom opustí rastlinnú bunku, vakuola sa začína sťahovať a stratí sa turgidita bunky, čím sa dosiahne hodnoty tlaku (ψp) blízko nuly a dokonca záporného.

Môže vám slúžiť: Sertoli Cell: Charakteristiky, histológia a funkcie

Tento proces je známy ako počiatočná plazomolýza a to je to, čo zase vytvára vädnutie, ktoré pozorujeme v rastlinách.

Keď je rastlina spojená, jej osmotický potenciál (ψp) sa zvyšuje, pretože keď je koncentrácia iónov draslíka (k+) vo vnútri bunky väčšia ako koncentrácia rozpustených látok vonku, voda sa pohybuje dovnútra.

Tieto ióny draslíka (k+) sú väčšinou vo vákule a pridané s cytosolovými iónmi sú zodpovedné za generovanie osmotického potenciálu (ψp). Tón je priepustný pre tieto ióny draslíka vďaka AtPay, ktorý má v jej štruktúre.

Údržba pH

Atasas v tóne.

ATP membrány koreňových buniek sú aktivované prítomnosťou iónov draslíka (K+), ktoré zavádzajú ióny draslíka (K+) a expelých protónov (H+). Naopak, ATASA nachádzajúce sa v tóne sú aktivované v prítomnosti chlóru (CL-) v cytosóle.

Tieto kontrolujú koncentráciu iónov chlóru (CL-) a vnútorného vodíka (H+). Obidve ATP pracujú v akejsi „hre“ na kontrolu pH v cytosóle rastlinných buniek, buď na zvýšenie alebo zníženie pH až do pH 7 alebo vyšším v cytosóle.

Ak je v cytosole veľmi vysoká koncentrácia protónov (H+), bunková membrána zavádza ióny draslíka (k+); Zatiaľ čo atasa tónu chlórových iónov saje (cl-) a vodík (H+) cytosolu do vnútra vakuoly.

Dokumulácia iónov

Tonoplast má niekoľko typov primárnych protónov čerpadiel. Okrem toho má dopravné kanály pre vápnikové ióny (CA+), vodíkové ióny (H+) a ďalšie ióny, ktoré sú špecifické pre každý druh rastlín.

Môže vám slúžiť: exocytóza: proces, typy, funkcie a príklady

Protóny pumpy Atasas (H+) smerom k vnútrozemia. Tieto čerpadlá hydrolyzujú ATP v cytosóle a prostredníctvom pórov zavádzajú protóny (H+) smerom k lúmenu vákuky.

Pyrofosfáza je ďalším typom „pumpy“ tónu, ktoré tiež zavádzajú protóny (H+) do vakuoly, ale robia to hydrolýzou pyrofosfátu (PPI). Toto čerpadlo je exkluzívne pre rastliny a závisí od iónov MG ++ a K+.

V tonoplaste nájdete ďalšie typy ATAS, ktoré pumpujú protóny smerom k cytosólu a ktoré zavádzajú vápnikové ióny (Ca ++) do vnútra vakuoly. Vápnik (Ca ++) sa používa ako posol v bunkovom interiéri a lúmen vakuoly sa používa ako uloženie týchto iónov.

Snáď najhojnejšími proteínmi v tóne sú vápnikové kanály, ktoré umožňujú výkon vápnika (CA+) zavedené membránovými ATASA.

V súčasnosti boli identifikované aj primárne bomby alebo transportéry typu ABC (z angličtiny DoTp-BUviesť CUdelenie) schopné zaviesť veľké organické ióny vo vákule (napríklad glutatión).

Odkazy

1. Blumwald, e. (1987). TonePlast vezikuly ako nástroj v štúdii prepravy iónov vo vakuole rastlín. Physiologia Plantarum, 69 (4), 731-734.
2. Dean, J. Vložka., Mohamed, L. Do., & Fitzpatrick, T. (2005). Tvorba, vakuolárna lokalizácia a Touplast glukózy kyseliny salicylovej v kultúrach suspenzie tabakových buniek. Plant, 221 (2), 287-296.
3. Gomez, L., & Chrispeels, M. J. (1993). TonePlast a vákuové rozpustné proteíny sú zacielené rôznymi mechanizmami. Rastlinná bunka, 5 (9), 1113-1124.
4. Jauh, G. A., Phillips, T. A., & Rogers, J. C. (1999). Tonoplast vnútorné proteínové ostrovčeky ako markery pre vakuolárne funkcie. Plant Cell, 11 (10), 1867-1882.
5. Liu, L. H., Ludewig, u., Gassert, B., Frommer, W. B., & von Wirrén, n. (2003). Transport močoviny pomocou vnútorných proteínov tonoplastom regulovaného dusíkom v Arabidopsis. Plant Physiology, 133 (3), 1220-1228.
6. Pesssarakli, m. (2014). Príručka fyziológie rastlín a plodín. CRC Press.
7. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fyziológia a vývoj rastlín