Tonoplasto -egenskaper och funktioner

Tonplast Det är termen som används i biologi för att identifiera de inre membranen i vakuoler i växtceller. Tonen har en selektiv permeabilitet och omsluter vatten, joner och lösta ämnen inuti vakuolerna.

Det finns grundliga studier på tonens molekylkomposition, eftersom transportproteinerna belägna i dessa membran reglerar tillväxten av växter, stress till salthalt och uttorkning och känslighet för patogener.

Tonen i en växtcell (källa: Mariana Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

I allmänhet innehåller vakuolen som tonen komponerar 57,2% av hela cellvolymen i växter. Men denna procentandel kan variera beroende på livsstil, vanligtvis är kaktus- och ökenväxter som har mindre eller större vakuoler.

I vissa arter av växter kan vakuola som avgränsas av tonplasten uppta upp till 90% av den inre volymen för alla växtceller.

Eftersom det är involverat i en konstant trafik av molekyler, joner och enzymer mellan cytosolen och det inre av vakuola, är tonen rik på att transportera proteiner, kanaler och akvaporiner (porer eller kanaler där vattnet passerar).

Många av de inre vesiklarna som fagosomer eller transportvesiklar slutar.

Bioteknologer fokuserar sina ansträngningar på nödvändiga tekniker för att integrera, i växter av kommersiellt intresse som vete och ris, ton med egenskaperna hos saltlösningsresistenta växter.

[TOC]

Egenskaper

Tonen består mestadels av proteiner och lipider som beställs i form av lipidbilay. Men om jämfört med andra cellmembran har det unika proteiner och lipider i sin sammansättning.

Det vakuolära membranet (tonen) består av 18% av neutrala lipider och steroler, 31% glykolipider och 51% fosfolipider. Normalt sett fettsyror som finns i lipider som bildar Bilay.

Kan tjäna dig: diploida celler

Den enorma vakuolen som definieras av tonplasten börjar som en uppsättning av flera små vakuoler som är syntetiserade i endoplasmatisk retikulum, då är proteiner från Golgi -apparaten införlivade.

Scheme of the Central Vacuola of a Plant Cell (källa: Jag är författaren: Gevictor [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Proteiner från Golgi -apparaten är kanaler, enzymer, transportör och strukturella proteiner och förankringsglykoproteiner som kommer att placera sig i tonen.

Alla små vakuoler slås samman och organiserar långsamt och gradvis för att bilda tonen som ger upphov till en stor vakuola, fyller huvudsakligen vatten och joner. Denna process sker i alla organismer av kungariket Planter, Därför har alla växtceller ton.

Tonen, som den mitokondriella lipiden bilay.

Funktioner

Tonens huvudfunktion är att fungera som en semipermeabel barriär, avgränsande av det utrymme som förstås av vakuola och separera den från resten av cytosoliskt innehåll.

Denna "semipermeabilitet" utnyttjas av växtceller för turgiditet, pH -kontroll, tillväxt, bland många andra funktioner.

Turgens och vattenpotential

Växternas mest studerade är att reglera cellsturgiditet. Koncentrationen av joner och vatten som ligger inom vakuola deltar, genom tryckpotentialen (ψp), i vattenpotentialen (ψ) så att vattenmolekylerna kommer in eller lämnar inuti cellen.

Tack vare närvaron av tonen är tryckpotentialen (ψp) som utövar protoplasten (plasmamembranet) på cellväggen i cellerna. Denna kraft förvärvar positiva värden när vakuola utövar trycket på protoplasten och detta i sin tur på cellväggen.

När vattnet lämnar vakuola genom tonen och sedan lämnar växtcellen, börjar vakuola att dra sig samman och cellens turgiditet går förlorad, vilket uppnår tryckvärden (ψp) nära noll och till och med negativ.

Kan tjäna dig: Sertoli Cell: Egenskaper, histologi och funktioner

Denna process är känd som begynnande plasomolys och det är det som i sin tur producerar den vissnande vi observerar i växter.

När växten förenas ökar dess osmotiska potential (ψp), eftersom när koncentrationen av kaliumjoner (K+) inuti cellen är större än koncentrationen av lösta ämnen utanför, rör sig vattnet inåt inåt.

Dessa kaliumjoner (K+) är mestadels inuti vakuola och tillsätts med cytosoljonerna är ansvariga för att generera den osmotiska potentialen (ψp). Tonen är permeabel för dessa kaliumjoner tack vare en ATPAY som har i sin struktur.

PH -underhåll

Atasas i tonen.

Rotcellmembran ATP: er aktiveras av närvaron av kaliumjoner (K+), dessa introducerar kalium (K+) joner och utvisande protoner (H+). Däremot aktiveras ATASAS som finns i tonen i närvaro av klor (CL-) i cytosolen.

Dessa kontrollerar koncentrationen av klorjoner (Cl-) och internt väte (H+). Båda ATP: erna arbetar i ett slags "spel" för att kontrollera pH i cytosol i växtceller, antingen för att höja eller minska pH tills ett pH på 7 eller högre i cytosolen.

När det finns en mycket hög koncentration av protoner (H+) i cytosolen introducerar cellmembranet AtPass kaliumjoner (K+); Medan atasa av tonen av klorjoner suger (Cl-) och väte (H+) av cytosolen in i insidan av vakuola.

TILLjonkumulering

Tonoplasten har flera typer av primära protonerpumpar. Dessutom har den transportkanaler för kalciumjoner (Ca+), vätejoner (H+) och andra joner som är specifika för varje växtart.

Kan tjäna dig: exocytos: process, typer, funktioner och exempel

Atasas pumpprotoner (H+) mot vacuolaens inre, vilket gör lumen i detta förvärvar ett surt pH, med värden mellan 2 och 5 och en positiv partiell belastning. Dessa pumpar hydrolyserar ATP i cytosolen och introducerar genom en por protoner (H+) mot vakuola -lumen.

Pyrofosfas är en annan typ av "pumpar" av tonen som också introducerar protoner (H+) i vakuolen, men de gör det genom hydrolysen av pyrofosfat (PPI). Denna pump är exklusiv för växterna och beror på Mg ++ och K -jonerna+.

I tonoplasten kan du hitta andra typer av ATAS som pumpar protoner mot cytosolen och som introducerar kalciumjoner (Ca ++) i insidan av vakuola. Kalcium (Ca ++) används som en budbärare i den cellulära interiören och vakuolas lumen används som en avsättning av dessa joner.

Kanske är de vanligaste proteinerna i tonen kalciumkanalerna, dessa tillåter kalciumutgång (Ca+) som introduceras av membranet Atasas.

För närvarande har primära bomber eller ABC -typ transportörer också identifierats (från engelska TILLTp-BIndikering CAssette) kapabel att introducera stora organiska joner i vakuolen (till exempel glutation).

Referenser

1. Blumwald, E. (1987). Tonplast vesiklar som ett verktyg i studien av jontransport vid växtvakuolen. Physiologia plantarum, 69 (4), 731-734.
2. Dean, J. V., Mohammed, L. TILL., & Fitzpatrick, T. (2005). Formation, vakuolär lokalisering och toupoplast av salicylsyra glukoskonjugat i tobakscellupphängningskulturer. Plant, 221 (2), 287-296.
3. Gomez, L., & Chrispeels, m. J. (1993). Tonplast och vakuolära lösliga proteiner riktas av olika mekanismer. Plant Cell, 5 (9), 1113-1124.
4. Jauh, g. OCH., Phillips, T. OCH., & Rogers, J. C. (1999). Tonoplast Intrinsic Protein är formar som markörer för vakuolära funktioner. Plant Cell, 11 (10), 1867-1882.
5. Liu, L. H., Ludewig, u., Gassert, b., Frommer, w. B., & von wirén, n. (2003). Urea transport med kvävereglerade tonoplast inneboende proteiner i Arabidopsis. Plant Physiology, 133 (3), 1220-1228.
6. Pesssarakli, m. (2014). Handbok för växt- och grödfysiologi. CRC Press.
7. Taiz, l., Zeiger, E., Møller, jag. M., & Murphy, a. (2015). Växtfysiologi och utveckling