Πώς τα φυτά μεταδίδουν πληροφορίες από κελί σε κελί;
1. Plasmodesmata:Οι ενδοκυτταρικές αυτοκινητόδρομοι
* Δομή: Τα φυτά έχουν εξειδικευμένα κανάλια που ονομάζονται plasmodesmata που συνδέουν το κυτταρόπλασμα των παρακείμενων κυττάρων. Αυτά τα κανάλια είναι επενδεδυμένα με μεμβράνη που είναι συνεχής με τις κυτταρικές μεμβράνες, επιτρέποντας την άμεση διέλευση μορίων.
* Λειτουργία: Το Plasmodesmata ενεργεί ως αυτοκινητόδρομοι για επικοινωνία, επιτρέποντας την κίνηση:
* Μικρά μόρια: Τα σάκχαρα, τα αμινοξέα, τα ιόντα και τα μόρια σηματοδότησης μπορούν να περάσουν ελεύθερα.
* μεγαλύτερα μόρια: Οι πρωτεΐνες, το RNA, ακόμα και οι ιοί μπορούν μερικές φορές να ταξιδεύουν, αν και συχνά απαιτούν συγκεκριμένους μηχανισμούς.
* Κανονισμός: Το μέγεθος των plasmodesmata μπορεί να ρυθμιστεί, επιτρέποντας τον έλεγχο του τι περνάει. Αυτός ο κανονισμός είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και την ανταπόκριση σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα.
2. Χημική σηματοδότηση:Η γλώσσα των μορίων
* ορμόνες: Τα φυτά παράγουν ορμόνες που δρουν ως χημικοί αγγελιοφόροι. Αυτές οι ορμόνες μπορούν να ταξιδέψουν μέσω του φυτού μέσω του αγγειακού συστήματος (Xylem και Phloem) ή μέσω του αποπλάτη (χώρος μεταξύ κυτταρικών τοιχωμάτων).
* Παραδείγματα:
* Auxin: Ρυθμίζει την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των κυττάρων.
* gibberellin: Προωθεί την επιμήκυνση των στελεχών και τη βλάστηση των σπόρων.
* Cytokinin: Διεγείρει την κυτταρική διαίρεση και την ανάπτυξη των ριζών.
* αιθυλένιο: Ρυθμίζει την ωρίμανση των φρούτων και τη γήρανση των φύλλων.
* abscisic acid (ABA): Προκαλεί αδράνεια και ρυθμίζει τις αντιδράσεις του στρες.
* Υποδοχή: Τα κύτταρα έχουν ειδικούς υποδοχείς που συνδέονται με ορμόνες, ενεργοποιώντας έναν καταρράκτη σηματοδότησης μέσα στο κύτταρο που μεταβάλλει την γονιδιακή έκφραση ή την κυτταρική δραστικότητα.
3. Ηλεκτρικά σήματα:Η γρήγορη λωρίδα
* δυναμικά δράσης: Τα φυτά μπορούν να παράγουν ηλεκτρικά σήματα, παρόμοια με τις νευρικές παρορμήσεις στα ζώα, που ταξιδεύουν κατά μήκος των κυτταρικών τοιχωμάτων και μέσω των πλασμοσμάτων.
* ενεργοποίηση: Τα ηλεκτρικά σήματα μπορούν να ενεργοποιηθούν από διάφορα ερεθίσματα, όπως:
* τραυματισμός: Ζημιά στον ιστό των φυτών.
* φως: Αλλαγές στην ένταση του φωτός.
* Touch: Φυσική διέγερση.
* απάντηση: Αυτά τα ηλεκτρικά σήματα μπορούν να οδηγήσουν σε ταχείες αλλαγές στην κυτταρική δραστηριότητα, όπως:
* Κλείσιμο των stomata: Ρύθμιση της ανταλλαγής αερίων.
* Κίνηση φύλλων: Απαντώντας στο φως ή να αγγίξετε.
* Παραγωγή αμυντικών ενώσεων: Καταπολέμηση των παθογόνων.
4. Άλλες διαδρομές επικοινωνίας
* Αλλαγή έκφρασης γονιδίων: Τα σήματα μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση σε γειτονικά κύτταρα, επηρεάζοντας την ανάπτυξη και την ανταπόκριση στα ερεθίσματα.
* εξωκυτταρική μήτρα: Το σύνθετο δίκτυο μορίων στο κυτταρικό τοίχωμα μπορεί να δρα ως μέσο επικοινωνίας, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά και την ανάπτυξη των κυττάρων.
Βασικά σημεία:
* Ειδικότητα: Κάθε μονοπάτι επικοινωνίας έχει τη δική του εξειδίκευση, εξασφαλίζοντας ότι οι σωστές πληροφορίες φτάνουν στα σωστά κύτταρα.
* Ενσωμάτωση: Αυτά τα μονοπάτια συχνά συνεργάζονται για να ενορχηστρώσουν πολύπλοκες απαντήσεις, επιτρέποντας στα φυτά να προσαρμοστούν στο περιβάλλον τους.
* Δυναμική: Η επικοινωνία των φυτών σε κύτταρα σε κύτταρα είναι δυναμική, αλλάζοντας ως απάντηση σε εσωτερικά και εξωτερικά ερεθίσματα.
Συνοπτικά, τα φυτά χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό πλασμοσμάτων, χημικών σημάτων, ηλεκτρικών σημάτων και άλλων οδών επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων. Αυτό το σύνθετο δίκτυο τους επιτρέπει να συντονίζουν την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και τις απαντήσεις στο περιβάλλον τους.
