FRAGMOPLASTI: ZNAČILNOSTI, FUNKCIJE, SESTAVA - BIOLOGIJA - 2025

V phragmoplasts so strukture, ki nastanejo v glavnem s mikrotubulov montaže ali microfibrils so razporejena v sodu v razdelku rastlinske celice in se tvori med Anaphase (tretja faza mitoze) ali pozne telophase (četrta in končni fazi mitoza) zgodaj.

Citokineza je zadnja stopnja celičnega cikla in je sestavljena iz ločevanja in segmentacije citoplazme. Ta proces poteka med zadnjo fazo mitoze in se razlikuje pri rastlinah, glivah in živalih. Pri rastlinah gre običajno za tvorbo fragmoplastov, celične plošče in celične stene. Vloga fragmoplastov je ključna med citokinezo pri rastlinah.

Fragmoplast. Vzeto in urejeno iz
http://biologia.fciencias.unam.mx/plantasvasulares/GlosarioPlantas/AnatomiaVegetal/index.html

Uvodne ugotovitve

Rastline, glive, pa tudi nekatere alge, bakterije in arheje imajo svoje celice zaščitene s celično steno, ki je odporna, včasih toga plast, ki se nahaja na zunanji strani plazemske membrane.

Funkcije celične stene so zaščititi vsebino celice, ji dati togost, pa tudi delovati kot mediator v vseh odnosih celice z okoljem in kot celica.

Citokineza je v rastlinskih celicah bolj zapletena kot v živalskih celicah, ker slednje nimajo toge zunanje celične stene. Prisotnost citoskeletnih struktur, kot sta predfazni pas (PPB) in fragmoplasti, se lahko šteje za dokaz težav, ki jih celična stena nalaga procesu celične delitve.

Ti dve strukturi, edinstveni za rastlinske celice, sta nujni za zagotovitev pravilnega pozicioniranja in sestavljanja nove celične stene za ločevanje dveh sestrskih jeder.

Fragmoplasti imajo le majhne in oddaljene strukturne podobnosti s sredicami živalskih citokinetičnih celic.

Splošne značilnosti fragmoplastov

Fragmoplasti so strukture, ki so edinstvene za rastlinske celice kopenskih rastlin in nekaterih skupin alg.

So valjaste oblike in so sestavljeni iz dveh nasprotnih diskov mikrotubul (iz mitotične uporabe), membran, veziklov (iz kompleksa Golgi) in aktinskih filamentov.

Po drugi strani je treba opozoriti, da njena tvorba izvira iz območja, ki ga je prej zasedla ekvatorialna plošča.

Lastnosti

Fragmoplasti imajo pomembno vrsto funkcij, najpomembnejše pa so:

-V bistvu sproži nastanek celične plošče.

-Podloži stenski material, ki vsebuje vezikle iz Golgijevega aparata, ki se nato uporablja za gradnjo nove zaprte prečne membranske stene (celične plošče).

-Oblikuje nekakšne srednje lamele, ki so potrebne za sestavljanje celične stene.

-Komunikacija med citoplazemskim fragmoplastom in kortikalnimi ostanki citoplazmatske strukture, imenovane prefazni mikrotubulni pas, je tisto, kar omogoča nadzor nad simetričnimi in asimetričnimi delitvami celic.

Tvorba celične stene zahvaljujoč aktivnosti fragmoplasta. Vzeto in urejeno s https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/ampliaciones/2-pared-celular.php

Sestava

Fragmoplast je sestavljen iz elementov endoplazemskega retikuluma, celičnih struktur, ki jih sestavljajo beljakovinski polimeri, imenovani mikrotubuli, mikrofilamenti krogličnega proteina, imenovanega aktin, in množica drugih neznanih proteinov.

Miozin je bil najden tudi v fragmoplastih in verjame se, da njegova vloga pomaga pri prevozu veziklov iz Golgijevega aparata na celično ploščo.

Kako nastajajo?

Ker ima rastlinska celica celično steno, se rastlinska citokineza precej razlikuje od citokineze živalskih celic. Med tem postopkom delitve celic rastlinske celice gradijo celično ploščo v središču celice.

Fragmoplasti so v glavnem sestavljeni iz dveh struktur beljakovinskih celic. To so postopki usposabljanja:

Mikrotubule

Med postopkom tvorjenja celične plošče nastane fragmoplast. Ta je sestavljena iz ostankov mitotskega vretena in je sestavljena iz niza polarnih mikrotubul, ki očitno izvirajo iz ostankov mitotskega vretenastega aparata in so organizirane v protiparalni matriki.

Te mikrotubule so poravnane pravokotno na ravnino delitve s svojimi "+" konci, ki se nahajajo na mestu blizu celične delitve ali blizu njega, njihovi negativni konci pa se spopadajo z dvema hčerinskima jedrima.

Tako imenovani „+“ konci so hitro rastoči konci in so kraj, kjer se mikrotubule vežejo. Zato je pomembno upoštevati, da so ti "+" konci potopljeni v elektrodensko gradivo, ki se nahaja v osrednjem območju.

V poznejši fazi anafaze se rahlo razširjeni mikrotubuli v vmesnem pasu združijo bočno v valjasto strukturo, sam fragmoplast.

Ta struktura se nato v dolžino skrajša in se razširi bočno, dokler končno ne doseže stranske stene. V tej fazi širjenja fragmoplastov pride do spremembe v organizaciji mikrotubul.

Medtem ko začetni valj za fragmoplast izvira iz že obstoječih mikrotubul, se morajo v nadaljnjih fazah centrifugalne rasti oblikovati novi mikrotubuli.

Aktinski mikrofilamenti

Aktinski mikrofilamenti so tudi pomembna citoskeletna sestavina fragmoplastov. Njihova poravnava, tako kot mikrotubule, je pravokotna na ravnino celične plošče, pri čemer so konci "+" usmerjeni v bližini.

Za razliko od mikrotubul so organizirani v dva nasprotna sklopa, ki se ne prekrivata ali združujeta neposredno. S pozitivnimi proksimalnimi konci so tudi aktinski mikrofilamenti organizirani tako, da bi olajšali transport veziklov do ravnine plošče.

Kako sodeluje pri nastajanju celične stene?

Mesto, kjer bo prišlo do delitve celic, je določeno iz preureditve mikrotubul, ki tvorijo prefazni pas, mitotsko vreteno in fragmoplast. Ko se začne mitoza, se mikrotubule depolimerizirajo in preuredijo in tvorijo predpofazni pas okoli jedra.

Nato se vezikli usmerijo iz mreže trans Golgijev (mreža celičnih struktur in cistern Golgijevega aparata) proti spoju fragmoplasta in vzpostavijo celično ploščo. Nato bipolarna organizacija mikrotubul omogoča usmerjen transport veziklov do mesta delitve celic.

Končno se mikrotubule, aktinski filamenti iz fragmoplasta in celična plošča centrifugalno razširijo na obod celice, ko se citokineza napreduje, kjer se celična plošča nato pritrdi na celično steno matične celice, da dokonča postopek citokineza.

Reference

1. A. Salazar in A. Gamboa (2013). Pomen pektinov v dinamiki celične stene med razvojem rastlin. Časopis za biokemijsko izobraževanje.
2. CM Kimmy, T. Hotta, F. Guo, RW Roberson, YR Julie in B. Liua (2011). Medsebojno delovanje antiparalelnih mikrotubul v Phragmoplastu posreduje proteini MAP65-3, povezan z mikrotubuli, pri Arabidopsis. Rastlinska celica.
3. D. Van Damme, FY. Bouget †, K. Van Poucke, D. Inze´ in D. Geelen (2004). Molekularna disekcija rastlinske citokineze in strukture fragmoplastov: pregled proteinov, označenih z GFP. The Plant Journal.
4. Fragmoplast funkcija? Lifeeasy Biology. Pridobljeno iz biology.lifeeasy.org.
5. LA Staehelin in PK Hepler (1996). Citokineza v celici višjih rastlin.
6. Celica. Celični cikel. Faza M. Mitoza in citokineza (2018) Atlas rastlinske in živalske histologije. Univerza v Vigu. Pridobljeno iz mmegias.webs.uvigo.es.
7. Taiz in E. Zeiger. (2006). Fiziologija rastlin 3. Edição. ARMED Editora SA 719 pp.
8. L. Taiz in E. Zeiger. (2006). Fiziologija rastlin Vol 2. Costelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I. 656 str.
9. MS Otegui, KJ Verbrugghe in AR Skop (2005). Midbodies and phragmoplasts: analogne strukture, vključene v citokinezo. Trendi v celičnem bioluju.
10. J. de Keijzer, BM Mulder in E. Marcel (2014). Mikrotubulne mreže za delitev rastlinskih celic. Sistemi in sintetična biologija.
11. O. Marisa in LA Staehelin (2000) Citokineza v cvetočih rastlinah: več kot en način delitve celice. Mnenje v rastlinski biologiji.
12. LA Staehelin in PK Hepler (1996) citokineza v višjih rastlinah. Celica.
13. D. Van Damme, FY. Bouget, K. Van Poucke, D. Inzé in Danny Geelen (2004) Molekularna disekcija rastlinske citokineze in strukture fragmoplastov: raziskava proteinov, označenih z GFP. The Plant Journal.