เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- Gap Junction คืออะไร?
- ประเภทของ Gap Junctions
- ความสำคัญของการแยก Gap
- Plasmodesmata คืออะไร?
- ฟังก์ชั่นของ Plasmodesmata
- ระเบียบของ Plasmodesmata
- ความหลากหลายของพลาสม่า
- Junctions ประเภทอื่นระหว่างเซลล์
ทั้งในอาณาจักรสัตว์และพืชเซลล์ต้องสามารถสื่อสารกันเพื่อความอยู่รอด มีหลายช่องทางและทางแยกที่เซลล์สะพานและอนุญาตให้สารและ s ข้ามระหว่างพวกเขา สองตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่ พลาสโมเดมาต้าและการแยกช่องว่าง แต่มีความแตกต่างที่สำคัญ
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่างเซลล์พืชและเซลล์สัตว์
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
ในทั้งพืชและสัตว์เซลล์จำเป็นต้องมีวิธีในการสื่อสารซึ่งกันและกันเพื่อส่งสัญญาณที่สำคัญสำหรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและเพื่อให้วัสดุไหลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังเซลล์อื่น ช่องว่างทางแยกในสัตว์และพืชพลาสโมเดมาต้าเป็นช่องทางที่คล้ายคลึงกันสองประเภท แต่มีความแตกต่างที่แตกต่างกัน
Gap Junction คืออะไร?
ช่องว่างทางแยก เป็นรูปแบบของการเชื่อมต่อช่องทางที่พบในเซลล์สัตว์ เซลล์พืชไม่มีรอยต่อช่องว่าง
จุดแยกช่องว่างประกอบด้วย connexonsหรือ hemichannels เฮมิชาแนลทำจากเอ็นโดพลาสซึมเรติเคิลของเซลล์และย้ายไปที่เยื่อหุ้มเซลล์โดยอุปกรณ์ Golgi โครงสร้างโมเลกุลเหล่านี้ทำมาจากโปรตีนของเมมเบรนซึ่งมีชื่อว่า connexins Connexons เรียงแถวกันเป็นช่องว่างระหว่างเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชั่นและโครงสร้างของอุปกรณ์ Golgi
ช่องว่าง junctions ทำหน้าที่เป็นช่องทางในการอนุญาตให้ในสารสำคัญเช่นโมเลกุลขนาดเล็ก diffusible, micro RNAs (miRNAs) และไอออน โมเลกุลขนาดใหญ่เช่นน้ำตาลและโปรตีนไม่สามารถผ่านช่องทางเล็ก ๆ เหล่านี้ได้
การแยกช่องว่างต้องทำงานด้วยความเร็วที่แตกต่างกันสำหรับการสื่อสารระหว่างเซลล์ พวกเขาสามารถเปิดและปิดได้อย่างรวดเร็วเมื่อต้องการการตอบสนองที่รวดเร็ว ฟอสฟอรัสมีบทบาทในการควบคุมการแยกช่องว่าง
ประเภทของ Gap Junctions
จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์พบช่องว่างหลักสามประเภทในเซลล์สัตว์ การแยกช่องว่าง homotypic มี connexons เหมือนกัน การแยกช่องว่างแบบเฮเทอโรไทป์ทำจากคอนเนคชั่นประเภทต่างๆ การแยกช่องว่างของ Heteromeric junctions สามารถมี connexons เหมือนกันหรือต่างกัน
ความสำคัญของการแยก Gap
จุดแยก Gap ทำงานเพื่อให้วัสดุบางอย่างผ่านระหว่างเซลล์ข้างเคียง นี่เป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับการรักษาสุขภาพของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจของหัวใจต้องการ การสื่อสารที่รวดเร็ว ผ่านการไหลของไอออนเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง
รอยต่อช่องว่างก็มีความสำคัญต่อการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน เซลล์ภูมิคุ้มกันใช้การแยกช่องว่างเพื่อสร้างการตอบสนองในเซลล์ที่แข็งแรงรวมถึงเซลล์ที่ติดเชื้อหรือเซลล์มะเร็ง
ช่องว่างทางแยกในเซลล์ภูมิคุ้มกันช่วยให้แคลเซียมไอออน, เปปไทด์และผู้ส่งสารอื่น ๆ ที่จะผ่าน หนึ่งในผู้ส่งสารนั้นคือ adenosine triphosphate หรือ ATP ซึ่งทำหน้าที่กระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกัน แคลเซียม (Ca2 +) และ NAD + ทำหน้าที่เป็นสัญญาณโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์ตลอดอายุการใช้งานของเซลล์
RNA ยังได้รับอนุญาตให้ข้ามช่องว่าง junctions แต่ทางแยกพิสูจน์ให้เลือกเกี่ยวกับ miRNA ที่อนุญาต
การแยกช่องว่างก็มีความสำคัญในการเกิดมะเร็งและความผิดปกติของเลือดเช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาว นักวิจัยยังคงทราบวิธีการสื่อสารระหว่างเซลล์ stromal และเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว
นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวแยกช่องว่างที่แตกต่างกันเพื่อเปิดใช้งานการผลิตยาใหม่ที่สามารถช่วยรักษาความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันและโรคอื่น ๆ
Plasmodesmata คืออะไร?
ด้วยบทบาทที่สำคัญของรอยแยกช่องว่างในเซลล์สัตว์คุณอาจสงสัยว่ามีอยู่ในเซลล์พืชหรือไม่ อย่างไรก็ตามการแยกช่องว่างขาดในเซลล์พืช
เซลล์พืชมีช่องทางที่เรียกว่า plasmodesmata. Edward Tangl ค้นพบครั้งแรกในปี 1885เซลล์สัตว์ไม่ได้เก็บสะสมของพลาสโมเดอร์ต่อข้อมูลใด ๆ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบช่องทางที่คล้ายกันซึ่งไม่ใช่ทางแยกช่องว่าง มีความแตกต่างของโครงสร้างระหว่าง plasmodesmata และ junctions ของช่องว่าง
ดังนั้นพลาสโมเดมาต้า (พลาสโมเดมาถ้าเอกพจน์) คืออะไร? Plasmodesmata เป็นช่องทางเล็ก ๆ ที่เชื่อมเซลล์พืชเข้าด้วยกัน ในเรื่องนี้พวกเขาค่อนข้างคล้ายกับรอยแยกช่องว่างของเซลล์สัตว์
อย่างไรก็ตามในเซลล์พืช plasmodesmata จะต้องข้ามผนังเซลล์หลักและเซลล์รองเพื่อให้สัญญาณและวัสดุผ่าน เซลล์ของสัตว์ไม่มีผนังเซลล์ ดังนั้นพืชต้องการวิธีที่จะผ่านผนังเซลล์เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์พืชไม่ได้สัมผัสกันโดยตรงในเซลล์พืช
พลาสโมเดมาสต้ามักจะเป็นรูปทรงกระบอกและเรียงรายไปด้วยเมมเบรนพลาสม่า พวกเขามี desmotubules หลอดแคบที่ทำจาก reticulum endoplasmic เรียบ พลาสม่าหลักที่เกิดขึ้นใหม่มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกัน พลาสโมเดอร์ทุติยภูมิพัฒนาขึ้นเมื่อเซลล์ขยายตัว
ฟังก์ชั่นของ Plasmodesmata
Plasmodesmata ช่วยให้โมเลกุลของเซลล์พืชผ่านไปได้ วัสดุที่จำเป็นไม่สามารถผ่านเข้าไปในผนังเซลล์ที่แข็งของพืชได้ วัสดุสำคัญที่ผ่านพลาสโมเดมาต้ารวมถึงไอออนสารอาหารและน้ำตาล ส่งสัญญาณโมเลกุล สำหรับการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโมเลกุลขนาดใหญ่ขึ้นเป็นครั้งคราวเช่นโปรตีนและ RNA บางชนิด
พวกมันยังทำหน้าที่เป็นตัวกรองชนิดหนึ่งเพื่อป้องกันโมเลกุลและเชื้อโรคที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก อย่างไรก็ตามผู้บุกรุกสามารถบังคับให้ plasmodesmata เปิดและแทนที่กลไกการป้องกันของพืช การเปลี่ยนแปลงในการซึมผ่านของพลาสโมเดมาต้าเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของความสามารถในการปรับตัว
ระเบียบของ Plasmodesmata
พลาสโมเดมาสสามารถควบคุมได้ หนึ่งในกฎระเบียบที่โดดเด่นคือ callose. Callose สร้างขึ้นรอบ ๆ plasmodesmata และทำงานเพื่อควบคุมสิ่งที่สามารถป้อนเข้าไปได้ ปริมาณแคลโลสที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้โมเลกุลเคลื่อนที่ผ่านพลาสโมเดมาต้าน้อยลง มันทำได้โดยการบีบขนาดรูขุมขน การซึมผ่านสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อมีแคลเซสน้อยลง
บางครั้งโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่สามารถผ่านพลาสโมเดมาต้าโดยขยายขนาดรูขุมขนหรือขยายขนาด น่าเสียดายที่บางครั้งก็มีข้อได้เปรียบจากไวรัส นักวิจัยยังคงเรียนรู้เกี่ยวกับการแต่งหน้าโมเลกุลที่แน่นอนของพลาสโมเดมาต้าและวิธีการทำงานของมัน
ความหลากหลายของพลาสม่า
Plasmodesmata มีรูปแบบที่แตกต่างกันในบทบาทที่แตกต่างกันในเซลล์พืช ในรูปแบบพื้นฐานที่สุดพวกเขาเป็นช่องทางที่ง่าย อย่างไรก็ตาม plasmodesmata สามารถสร้างช่องทางที่ทันสมัยและแตกแขนงได้มากขึ้น พลาสโมเดอร์หลังเหล่านี้ทำงานได้มากกว่าในฐานะตัวกรองที่ควบคุมการเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อพืช พลาสโมเดมาต้าบางชนิดทำงานเป็นตะแกรงขณะที่บางตัวทำงานเป็นช่องทาง
Junctions ประเภทอื่นระหว่างเซลล์
ในเซลล์ของมนุษย์สามารถพบรอยแยกภายในเซลล์สี่แบบ ช่องว่างทางแยกเป็นหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ อีกสามคนเป็น desmosomes ยึดมั่นทางแยกและแยก junctions
Desmosomes เป็นตัวเชื่อมต่อที่จำเป็นเล็กน้อยระหว่างสองเซลล์ซึ่งมักจะทนต่อการสัมผัสเช่นเซลล์เยื่อบุผิว การเชื่อมต่อประกอบด้วย cadherins หรือ linker โปรตีน
ทางแยกที่เกิดขึ้นจะเรียกว่าทางแยกที่แน่นหนา เกิดขึ้นเมื่อเยื่อหุ้มพลาสมาทั้งสองเซลล์หลอมรวมกัน มีสารจำนวนมากที่ไม่สามารถผ่านทางแยกหรือแยกได้ ซีลที่ได้นั้นทำหน้าที่ป้องกันสิ่งกีดขวางจากเชื้อโรค อย่างไรก็ตามบางครั้งสิ่งเหล่านี้สามารถเอาชนะได้โดยการเปิดเซลล์เพื่อโจมตี
สามารถพบ junctions ที่ติดกันได้ภายใต้การแยก junctions Cadherins เชื่อมต่อทางแยกทั้งสองแบบนี้ junctions ที่อยู่ติดกันนั้นอยู่ติดกันผ่านเส้นใยของแอกติน
อีกตัวเชื่อมต่อคือ hemidesmosome ซึ่งใช้ integrin มากกว่า Cadherins
เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าเซลล์สัตว์และแบคทีเรียมีช่องเยื่อหุ้มเซลล์คล้ายกับพลาสโมเดมาต้าซึ่งไม่ได้เป็นรอยต่อของช่องว่าง สิ่งเหล่านี้เรียกว่าอุโมงค์นาโนทิวบ์หรือทีเอ็นที ในเซลล์สัตว์ทีเอ็นทีเหล่านี้สามารถอนุญาตให้ออร์แกเนลส์ต๋องเคลื่อนที่ระหว่างเซลล์ได้
ในขณะที่มีความแตกต่างมากมายระหว่างการแยกช่องว่างและพลาสโมเดมาต้าข้อมูลทั้งสองมีบทบาทในการอนุญาต การสื่อสารภายในเซลล์. พวกมันส่งสัญญาณจากเซลล์และสามารถควบคุมเพื่ออนุญาตหรือปฏิเสธโมเลกุลบางอย่างที่จะข้าม บางครั้งไวรัสหรือแมลงพาหะนำโรคอื่น ๆ สามารถจัดการและเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านได้
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการแต่งหน้าทางชีวเคมีของทั้งสองช่องทางพวกเขาสามารถปรับหรือสร้างยาใหม่ที่สามารถป้องกันโรคได้ดีขึ้น เป็นที่ชัดเจนว่ารูขุมขนที่มีเยื่อบุผิวภายในเซลล์เป็นที่แพร่หลายในหลายชนิดและดูเหมือนว่าช่องทางใหม่ยังไม่ถูกค้นพบในแบคทีเรียพืชและสัตว์