Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe verzenden planten informatie van cel naar cel?

Planten, zoals alle levende organismen, hebben geavanceerde mechanismen ontwikkeld om tussen cellen te communiceren. Hier is een uitsplitsing van hoe ze het doen:

1. Plasmodesmata:de intercellulaire snelwegen

* Structuur: Planten hebben gespecialiseerde kanalen genaamd plasmodesmata die het cytoplasma van aangrenzende cellen verbinden. Deze kanalen zijn bekleed met een membraan dat continu is met de celmembranen, waardoor directe doorgang van moleculen mogelijk is.

* functie: Plasmodesmata fungeert als snelwegen voor communicatie, waardoor de beweging van:mogelijk is:

* Kleine moleculen: Suikers, aminozuren, ionen en signaalmoleculen kunnen vrij doorgaan.

* grotere moleculen: Eiwitten, RNA en zelfs virussen kunnen soms door reizen, hoewel ze vaak specifieke mechanismen vereisen.

* Regulering: De grootte van de Plasmodesmata kan worden gereguleerd, waardoor controle over wat er doorheen gaat. Deze verordening is cruciaal voor ontwikkeling en reactie op milieustimuli.

2. Chemische signalering:de taal van moleculen

* hormonen: Planten produceren hormonen die fungeren als chemische boodschappers. Deze hormonen kunnen via het vasculaire systeem (xyleem en floëem) door de plant reizen, of door de apoplast (ruimte tussen celwanden).

* Voorbeelden:

* auxin: Reguleert celgroei en ontwikkeling.

* gibberellin: Bevordert STEM -verlenging en zaadkieming.

* cytokinin: Stimuleert celdeling en wortelontwikkeling.

* ethyleen: Reguleert fruit rijpen en bladveroudering.

* abscisinezuur (ABA): Induceert rust en reguleert stressreacties.

* ontvangst: Cellen hebben specifieke receptoren die binden aan hormonen, waardoor een signaalcascade in de cel wordt geactiveerd die genexpressie of cellulaire activiteit verandert.

3. Elektrische signalen:The Fast Lane

* Actiepotentialen: Planten kunnen elektrische signalen genereren, vergelijkbaar met zenuwimpulsen bij dieren, die langs celwanden reizen en via plasmodesmata.

* triggeren: Elektrische signalen kunnen worden geactiveerd door verschillende stimuli, waaronder:

* verwonding: Schade aan plantenweefsel.

* licht: Veranderingen in lichtintensiteit.

* aanraken: Fysieke stimulatie.

* Reactie: Deze elektrische signalen kunnen leiden tot snelle veranderingen in cellulaire activiteit, zoals:

* Sluiting van Stomata: Regulering van gasuitwisseling.

* Beweging van bladeren: Reageren op licht of aanraking.

* Productie van defensieve verbindingen: Pathogenen bestrijden.

4. Andere communicatiepaden

* Genexpressie verandert: Signalen kunnen veranderingen in genexpressie in aangrenzende cellen veroorzaken, waardoor de ontwikkeling en de respons op stimuli beïnvloeden.

* extracellulaire matrix: Het complexe netwerk van moleculen in de celwand kan werken als een communicatiemedium, dat celgedrag en ontwikkeling beïnvloedt.

Sleutelpunten:

* specificiteit: Elk communicatiepad heeft zijn eigen specificiteit en zorgt ervoor dat de juiste informatie de juiste cellen bereikt.

* Integratie: Deze paden werken vaak samen om complexe reacties te orkestreren, waardoor planten zich kunnen aanpassen aan hun omgeving.

* dynamisch: Plantencel-tot-celcommunicatie is dynamisch en verandert in reactie op interne en externe stimuli.

Samenvattend gebruiken planten een combinatie van plasmodesmata, chemische signalen, elektrische signalen en andere routes om tussen cellen te communiceren. Dit complexe netwerk stelt hen in staat om groei, ontwikkeling en reacties op hun omgeving te coördineren.