NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Khoảng cách là gì?
- Các loại nút giao
- Tầm quan trọng của mối nối Gap
- Plasmodesmata là gì?
- Các chức năng của Plasmodesmata
- Quy định của Plasmodesmata
- Biến thể của Plasmodesmata
- Các loại mối nối khác giữa các tế bào
Trong cả vương quốc động vật và thực vật, các tế bào phải có khả năng giao tiếp với nhau để đảm bảo sự sống còn. Một số kênh và điểm nối tồn tại làm cầu nối các tế bào và cho phép các chất và s giao nhau giữa chúng. Hai ví dụ chính bao gồm plasmodesmata và các mối nối khoảng cách, nhưng chúng có những khác biệt quan trọng.
Đọc thêm về sự tương đồng và khác biệt giữa các tế bào thực vật và động vật.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Ở cả thực vật và động vật, các tế bào cần một cách để giao tiếp với nhau, truyền qua các tín hiệu quan trọng để đáp ứng miễn dịch và cho phép các vật liệu chảy qua màng đến các tế bào khác. Khe nối ở động vật và thực vật plasmodesmata là hai loại kênh tương tự nhau, nhưng chúng có sự khác biệt rõ ràng với nhau.
Khoảng cách là gì?
Khe tiếp là một hình thức của kênh kết nối được tìm thấy trong các tế bào động vật. Tế bào thực vật không có mối nối khoảng cách.
Một ngã ba khoảng cách bao gồm liên kếthoặc hemichannels. Hemichannels được tạo ra bởi mạng lưới nội chất của các tế bào và được di chuyển đến màng tế bào bởi bộ máy Golgi. Những cấu trúc phân tử này được tạo ra từ các protein xuyên màng có tên là con trỏ. Connexons xếp hàng để tạo thành một khoảng cách ở giữa các ô lân cận.
Đọc thêm về chức năng và cấu trúc của bộ máy Golgi.
Các mối nối khoảng cách đóng vai trò là kênh cho phép các chất quan trọng như các phân tử khuếch tán nhỏ, RNA vi mô (miRNA) và các ion. Các phân tử lớn hơn như đường và protein không thể đi qua các kênh nhỏ này.
Khe nối phải hoạt động ở tốc độ khác nhau để liên lạc giữa các tế bào. Họ có thể mở và đóng nhanh khi cần phản ứng nhanh. Phosphoryl hóa đóng một vai trò trong việc điều chỉnh các mối nối khoảng cách.
Các loại nút giao
Cho đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy ba loại mối nối chính trong các tế bào động vật. Các mối nối khoảng cách homotypic sở hữu các liên kết giống hệt nhau. Các mối nối khoảng cách dị hình được tạo thành từ các loại kết nối khác nhau. Các mối nối khoảng cách không đồng nhất có thể có các liên kết giống hệt nhau hoặc các liên kết khác nhau.
Tầm quan trọng của mối nối Gap
Khe nối hoạt động để cho phép các vật liệu nhất định đi qua giữa các tế bào lân cận. Điều này là tối quan trọng để duy trì sức khỏe của một sinh vật. Ví dụ, các tế bào cơ tim của tim cần giao tiếp nhanh thông qua dòng ion để hoạt động đúng.
Mối nối khoảng cách cũng rất cần thiết để đáp ứng hệ thống miễn dịch. Các tế bào miễn dịch sử dụng các mối nối khoảng cách để tạo ra các phản ứng trong các tế bào khỏe mạnh cũng như các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư.
Khe nối trong các tế bào miễn dịch cho phép các ion canxi, peptide và các chất truyền tin khác đi qua. Một sứ giả như vậy là adenosine triphosphate hoặc ATP, phục vụ để kích hoạt các tế bào miễn dịch. Canxi (Ca2 +) và NAD + mỗi phân tử đóng vai trò là các phân tử tín hiệu liên quan đến chức năng của tế bào trong suốt vòng đời của tế bào.
RNA cũng được phép đi qua các mối nối khoảng cách, nhưng các mối nối được chứng minh là có chọn lọc về việc miRNA nào được phép.
Khe nối cũng rất quan trọng trong một số bệnh ung thư và rối loạn máu như bệnh bạch cầu. Các nhà nghiên cứu vẫn còn sáng suốt cách thức giao tiếp giữa các tế bào cơ địa và tế bào bạch cầu hoạt động.
Các nhà khoa học tìm cách khám phá thêm thông tin về các thuốc chặn khoảng cách khác nhau, để cho phép sản xuất các loại thuốc mới có thể giúp điều trị các rối loạn miễn dịch và các bệnh khác.
Plasmodesmata là gì?
Với vai trò quan trọng của các mối nối khoảng cách trong các tế bào động vật, bạn có thể tự hỏi liệu chúng cũng tồn tại trong các tế bào thực vật. Tuy nhiên, các mối nối khoảng cách không có trong các tế bào thực vật.
Tế bào thực vật chứa các kênh được gọi là plasmodesmata. Edward Tangl lần đầu tiên phát hiện ra những điều này vào năm 1885.Các tế bào động vật không chứa bất kỳ plasmodesmata mỗi se, nhưng các nhà khoa học đã phát hiện ra một kênh tương tự không phải là một khoảng cách. Có một số khác biệt về cấu trúc giữa các plasmodesmata và các mối nối khoảng cách.
Vậy plasmodesmata (plasmodesma nếu là số ít) là gì? Plasmodesmata là các kênh nhỏ nối các tế bào thực vật lại với nhau. Về vấn đề này, chúng khá giống với các khe hở của các tế bào động vật.
Tuy nhiên, trong tế bào thực vật, plasmodesmata phải vượt qua thành tế bào sơ cấp và thứ cấp để cho phép tín hiệu và vật liệu đi qua. Tế bào động vật không sở hữu thành tế bào. Vì vậy, thực vật cần một cách để vượt qua thành tế bào, vì màng plasma thực vật không tiếp xúc trực tiếp với nhau trong tế bào thực vật.
Plasmodesmata thường có dạng hình trụ và được lót bằng màng plasma. Chúng sở hữu desmotubules, ống hẹp được làm từ mạng lưới nội chất trơn. Các plasmodesmata sơ cấp mới được hình thành có xu hướng tụ lại với nhau. Plasmodesmata thứ cấp phát triển khi các tế bào mở rộng.
Các chức năng của Plasmodesmata
Plasmodesmata cho phép đi qua các phân tử cụ thể giữa các tế bào thực vật. Không có plasmodesmata, các vật liệu cần thiết không thể vượt qua giữa các thành tế bào cứng nhắc của thực vật. Các vật liệu quan trọng đi qua plasmodesmata bao gồm các ion, chất dinh dưỡng và đường, các phân tử báo hiệu cho phản ứng miễn dịch, đôi khi các phân tử lớn hơn như protein và một số RNA.
Chúng cũng thường phục vụ như một loại bộ lọc để ngăn chặn các phân tử và mầm bệnh lớn hơn nhiều. Tuy nhiên, những kẻ xâm lược có thể buộc plasmodesmata mở ra và ghi đè lên cơ chế phòng thủ này của thực vật. Sự thay đổi tính thấm này của plasmodesmata chỉ là một ví dụ về khả năng thích ứng của chúng.
Quy định của Plasmodesmata
Plasmodesmata có thể được quy định. Một polymer điều tiết nổi bật là gọi. Callose tích tụ xung quanh plasmodesmata và hoạt động để kiểm soát những gì có thể xâm nhập vào chúng. Số lượng callose tăng lên dẫn đến ít sự di chuyển của các phân tử thông qua plasmodesmata. Nó thực hiện điều này bằng cách nén đường kính lỗ chân lông. Tính thấm có thể được tăng lên khi có ít callose.
Đôi khi các phân tử lớn hơn có thể đi qua plasmodesmata, bằng cách mở rộng kích thước lỗ chân lông của chúng hoặc làm giãn chúng. Điều này không may đôi khi bị lợi dụng bởi virus. Các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm hiểu về cấu trúc phân tử chính xác của plasmodesmata và cách chúng hoạt động.
Biến thể của Plasmodesmata
Plasmodesmata sở hữu các dạng khác nhau trong các vai trò khác nhau trong tế bào thực vật. Ở dạng cơ bản nhất, chúng là các kênh đơn giản. Tuy nhiên, plasmodesmata có thể tạo ra các kênh tiên tiến và phân nhánh hơn. Các plasmodesmata sau này hoạt động nhiều hơn như các bộ lọc kiểm soát chuyển động tùy thuộc vào loại mô thực vật. Một số plasmodesmata hoạt động như một cái sàng trong khi những cái khác hoạt động như một cái phễu.
Các loại mối nối khác giữa các tế bào
Trong tế bào người, có thể tìm thấy bốn loại mối nối nội bào. Khe nối là một trong số đó. Ba phần còn lại là desmosome, các nút giao tiếp và các nút giao tiếp.
Desmosome là các kết nối nhỏ cần thiết giữa hai tế bào thường chịu đựng sự tiếp xúc, chẳng hạn như các tế bào biểu mô. Kết nối bao gồm các cadherin hoặc protein liên kết.
Chiếm các mối nối cũng được gọi là mối nối chặt chẽ. Chúng xảy ra khi hai tế bào màng tế bào plasma cầu chì. Không có nhiều chất có thể đi qua đường giao nhau hoặc kín. Con dấu kết quả phục vụ một hàng rào bảo vệ chống lại mầm bệnh; tuy nhiên, đôi khi chúng có thể được khắc phục, mở ra các tế bào để tấn công.
Các mối nối tuân thủ có thể được tìm thấy dưới các nút giao tiếp. Cadherin kết nối hai loại nút giao. Các mối nối tuân thủ được nối liền thông qua các sợi Actin.
Một kết nối khác là hemidesmosome, sử dụng integrin chứ không phải cadherin.
Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng cả tế bào động vật và vi khuẩn đều chứa các kênh màng tế bào tương tự như plasmodesmata, không phải là điểm nối. Chúng được gọi là ống nano đường hầm, hoặc TNT. Trong các tế bào động vật, các TNT này có thể cho phép các bào quan mụn nước di chuyển giữa các tế bào.
Mặc dù có nhiều sự khác biệt giữa các mối nối khoảng cách và plasmodesmata, cả hai đều đóng một vai trò trong việc cho phép giao tiếp nội bào. Chúng truyền tín hiệu tế bào và chúng có thể được điều chỉnh để cho phép hoặc từ chối một số phân tử nhất định đi qua. Đôi khi virus hoặc các vec tơ bệnh khác có thể thao túng chúng và thay đổi tính thấm của chúng.
Khi các nhà khoa học tìm hiểu thêm về cấu tạo sinh hóa của cả hai loại kênh, họ có thể điều chỉnh tốt hơn hoặc tạo ra các loại dược phẩm mới có thể ngăn ngừa bệnh tật. Rõ ràng là lỗ chân lông lót màng nội bào là phổ biến ở nhiều loài, và dường như các kênh mới vẫn chưa được phát hiện ở vi khuẩn, thực vật và động vật.