胞間連絲貫穿兩個相鄰的植物細胞的細胞壁,并連接兩個原生質(zhì)體的胞質(zhì)絲。下面是煙花美文網(wǎng)小編給大家整理的胞間連絲的結構特點簡介,希望能幫到大家!
胞間連絲的結構特點
胞間連絲見于所有的高等植物、某些低等植物如有些藻類以及真菌。在有胞間連絲的植物中,大多數(shù)細胞間都有胞間連絲,胞質(zhì)可在其間流動,使整個植物體成為共質(zhì)體。但在某些成熟細胞之間有時并不存在這種結構,如蠶豆、洋蔥氣孔保衛(wèi)細胞之間的壁上就沒有。
在同一細胞的不同部分的壁上,胞間連絲出現(xiàn)的數(shù)目常不相同。一個沿縱向排列的細胞,其橫向壁上出現(xiàn)的數(shù)目常高于縱向壁。胞間連絲的數(shù)目可以多至平均每平方微米140個。胞間連絲是一種動態(tài)結構,它不僅是細胞板形成后保留的結構,而且還能次生增添。在光學顯微鏡下觀察胞間連絲一般均需將標本先經(jīng)膨脹和染色處理,常用的處理液為盧戈爾氏液(1%碘溶在2%碘化鉀溶液中)。
只有少數(shù)植物如馬錢子、海棗、柿子和歐洲七葉樹種子的胚乳和子葉細胞標本可不經(jīng)處理直接看到胞間連絲。在光學顯微鏡下胞間連絲的直徑因不同植物和不同狀況而異,約在0.1~0.5微米之間。在電子顯微鏡下,用鋨酸或高錳酸鉀固定切片后,所看到的胞間連絲的直徑僅及光學顯微鏡下的十分之一,約0.06微米。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與鏈管——連接在位于胞間連絲兩端的兩個內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的鏈狀管子——可從一個細胞連接到另一個細胞。鏈管的直徑約0.02微米,其管壁由蛋白質(zhì)亞單位組成。
胞間連絲的功能
胞間連絲的主要功能是:①細胞間物質(zhì)包括小泡的運輸和轉移;②信息、刺激的傳導;③影響細胞的生長、發(fā)育和分化。如高等植物頂端分生組織的胞間連絲分布狀況就與分化的控制有關,例如蕨類植物桂皮紫萁胞間連絲在垂周壁與平周壁的分布數(shù)目不同就影響了頂端早期葉的發(fā)育。此外病毒有時也可經(jīng)胞間連絲傳播。
初生胞間連絲是高爾基器小泡融合成細胞板時,因被伸入于其間的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜阻止其融合而形成的。
次生胞間連絲是由一些降解酶(果膠酶、半纖維素酶和纖維素酶)的作用使完整的細胞壁穿孔而成。被子植物花粉母細胞間減數(shù)分裂早前期出現(xiàn)的次生胞間連絲直徑大,約0.5~1.5微米,特稱細胞融合道。雖然它們能在初生的胞間連絲的位置上形成,但和一般胞間連絲并不完全相同。
胞間連絲通道的調(diào)節(jié)
通過熒光染料擴散實驗指出,胞間連絲容許通過物質(zhì)分子大小限度(SEL)一般為800-1000Da。近年來的研究結果揭示,這種SEL與器官組織細胞的功能有關。Nicotiana clevelandii表皮毛細胞間的胞間連絲SEL可達7000Da;Cucurbita maxima和Vicia faba莖的篩管分子和伴胞之間的胞間連絲SEL分別為3000和10000Da;并揭示胞間連絲通道口徑的開放程度受許多因子的調(diào)節(jié)。
大量實驗結果指出,Ca2+是胞間連絲口徑的重要調(diào)節(jié)者。通過顯微技術向細胞內(nèi)注入Ca2+偶聯(lián)熒光染料,結果顯示,在細胞含有高濃度Ca2+的條件下抑制了熒光染料進過胞間連絲在細胞間的擴散;而在對照細胞中(只注入熒光染料,沒有結合Ca2+),則熒光染料可以通過胞間連絲從一個細胞擴散到另一個細胞。巨型輪藻在冬季里,由于細胞內(nèi)有較高的Ca2+水平,細胞間交通受阻,生長停止,處于休眠;到春季,細胞內(nèi)的Ca2+濃度降低,胞間通道通暢,生長恢復。用含有Ca2+載體的溶液培養(yǎng),或直接注入Ca2+溶液,提高春天輪藻細胞的Ca2+濃度,其胞間交通又返回冬季時機的狀態(tài)。細胞內(nèi)的ATP的含量也起著調(diào)節(jié)連絲口徑的作用。Cleland等通過疊氧化物和缺氧脅迫,降低細胞內(nèi)ATP含量,結果使小麥根細胞連絲通道的排阻分子限度(SEL)從小于800Da增加到7-10kDa。這進一步揭示了胞間連絲通道受控于ATP依賴的磷酸化。
胞間連絲的結構
貫穿兩個相鄰的植物細胞的細胞壁,并連接兩個細胞的原生質(zhì)細絲。胞間連絲的存在使細胞之間保持了生理上的有機聯(lián)系,有利于細胞間的物質(zhì)交換,是植物物質(zhì)運輸、信息傳導的特有結構。早在1879年由坦戈爾在馬錢子胚乳細胞間發(fā)現(xiàn)。胞間連絲多見于高等植物,某些藻類以及真菌亦有存在,較多地出現(xiàn)在紋孔的位置上。植物體的各個細胞正是通過胞間連絲,彼此相互聯(lián)系形成統(tǒng)一整體的。但某些成熟細胞之間有時并不存在這種結構,如蠶豆、洋蔥氣孔保衛(wèi)細胞。在同一細胞的不同部分的壁上,胞間連絲出現(xiàn)的數(shù)目常有不同。在光學顯微鏡下觀察,一般需經(jīng)膨脹和染色處理才能看到。只有少數(shù)植物,如馬錢子、海棗、柿子和歐洲七葉樹種子的胚乳和子葉細胞標本,可不經(jīng)處理,直接看到胞間連絲,故常被選作觀察實驗的好材料。
胞間連絲與動物細胞的間隙連接有許多相同之處。正常情況下它允許1000道爾頓以下的分子滲透,也能讓離子自由通過。它的活性同樣受Ca2+離子濃度的調(diào)節(jié)等,因此具有植物信號傳導的作用。與間隙連接不同的是,胞間連絲的孔能夠擴張,允許大分子,包括蛋白質(zhì)和RNA分子通過。
多樣性
胞間連絲多見于高等植物,某些藻類以及真菌亦有存在,較多的出現(xiàn)在紋孔的位置上。植物體的各個細胞正是通過胞間連絲,彼此相互形成統(tǒng)一整體的。但某些成熟細胞之間有時并不存在這種結構。在同一細胞的不同部分的壁上,胞間連絲出現(xiàn)的數(shù)目常有不同。
現(xiàn)今一種包含壓扁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的胞間連絲的模式已被確認,這種結構模式較過去有一個新的發(fā)展,胞間連絲通道周圍是相鄰兩個細胞的質(zhì)膜的延續(xù)和連接,其中央有一個由壓扁ER形成的圓筒體,名為連絲橋管。一種約3nm的蛋白質(zhì)顆粒包埋在其周圍質(zhì)膜和中央橋管-ER膜中,另一種電子稠密的輻射狀纖絲連接著這兩者中的蛋白質(zhì)顆粒。包埋在中央橋管ER膜上的蛋白質(zhì)顆粒呈現(xiàn)螺旋式或一系列圓圈式旋轉排列,在橫切面上,可以看見7-9個顆粒。連接中央橋管外側和質(zhì)膜內(nèi)側兩者膜上的蛋白顆粒的輻射狀纖絲可能是肌動/肌球蛋白和激酶。這種纖絲的長度約為2.5nm,這也就是胞間連絲通道運輸?shù)牧慷群拖薅取?/p>
在低等植物綠藻和褐藻的胞間連絲的研究中,觀察到一種沒有壓扁ER的簡單結構的胞間連絲。爾后的一系列研究證明了,帶有壓扁ER(連絲橋管)的胞間連絲不是胞間連絲的唯一模式。
近些年,在對冬小麥幼葉組織胞間連絲的研究中,發(fā)現(xiàn)至少有4種類型的胞間連絲存在于這種幼葉組織的細胞壁中。這四種類型是:一種是典型的包含壓扁的ER,并顯示明顯的“頸”結構的胞間連絲,在這種胞間連絲的中部腹區(qū)中央可清晰地看到壓扁的ER。另一種是,一種直行通道的胞間連絲,沒有明顯的“頸區(qū)”,但也包含壓扁的ER,然而這種中央橋管與周圍質(zhì)膜的聯(lián)系似乎比較松散,其通道的運輸量度可能較大。第三種是,分枝形的胞間連絲,其中央也含有壓扁的ER。第四種是,一種僅為相鄰細胞間連續(xù)質(zhì)膜包含的通道,其中沒有壓扁的ER,這種簡單的胞間連絲通道一般比較大。這一結果進一步的節(jié)食和證明,那種包含壓扁ER、具有“頸”型的胞間連絲不是高等植物胞間連絲的惟一結構模式。
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