ФРАГМОПЛАСТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, СКЛАД - БІОЛОГІЯ - 2025

У phragmoplasts представляє собою структура , утворена в основному мікротрубочки збірки або Мікрофібрили розташовані в бочці усередині розподілу рослинної клітини і утворюються під час анафази (третя фаза мітозу) або пізньої телофаза (четвертої і заключного етапом мітоз) рано.

Цитокінез є завершальною стадією клітинного циклу і складається з поділу та сегментації цитоплазми. Цей процес відбувається під час останньої фази мітозу і відрізняється у рослин, грибів та тварин. У рослин це зазвичай передбачає утворення фрагмопластів, клітинної пластинки та клітинної стінки. Роль фрагмопластів важлива під час цитокінезу у рослин.

Фрагмопласт. Знято та відредаговано з
http://biologia.fciencias.unam.mx/plantasvasulares/GlosarioPlantas/AnatomiaVegetal/index.html

Попередні міркування

Рослини, гриби, а також деякі водорості, бактерії та археї мають свої клітини, захищені клітинною стінкою, що являє собою стійкий, іноді жорсткий шар, який знаходиться на зовнішній стороні плазматичної мембрани.

Функції клітинної стінки полягають у захисті вмісту клітини, наданні їй жорсткості, а також в ролі посередника у всіх відносинах клітини з навколишнім середовищем та як клітинному відділенні.

Цитокінез складніший у рослинних клітинах, ніж у клітинах тварин, оскільки останні не мають жорсткої зовнішньої клітинної стінки. Наявність цитоскелетних структур, таких як префофазна смуга (ППБ) та фраггмопласти, можна вважати доказом труднощів, які накладає клітинна стінка в процесі ділення клітин.

Ці дві структури, унікальні для рослинних клітин, необхідні для забезпечення належного розміщення та складання нової клітинної стінки для відділення двох сестринських ядер.

Фрагмопласти мають лише невеликі та віддалені структурні схожість із середнім тілом цитокінетичних клітин тварин.

Загальна характеристика фрагмопластів

Фрагмопласти - це структури, унікальні для рослинних клітин наземних рослин та деяких груп водоростей.

Вони мають циліндричну форму і складаються з двох протилежних дисків мікротрубочок (від мітотичного використання), мембран, везикул (із комплексу Гольджі) та актинових ниток.

З іншого боку, слід зазначити, що його формування бере початок у зоні, раніше зайнятій екваторіальною плитою.

Особливості

Фрагмопласти виконують важливу різноманітність функцій, але найбільш релевантними є:

-По суті, він ініціює формування клітинної пластини.

-Вкладає стіновий матеріал, що містить везикули з апарату Гольджі, який потім використовується для побудови нової закритої поперечної мембранної стінки (клітинної пластини).

-Утворює різновид середніх ламелей, які необхідні для складання клітинної стінки.

-Зв'язок між цитоплазматичним фрагменпластом і кірковими залишками цитоплазматичної структури, що називається префазовою мікротрубочковою смугою, - це те, що дозволяє контролювати симетричні та асиметричні поділи клітин.

Утворення клітинної стінки завдяки активності фрагмопласта. Знято та відредаговано з https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/ampliaciones/2-pared-celular.php

Склад

Фрагмопласт складається з елементів ендоплазматичного ретикулума, клітинних структур, що складаються з білкових полімерів, званих мікротрубочками, мікрофіламентів кульового білка, званого актином, та безлічі інших невідомих білків.

Міозин також виявлений у фрагментопластах, і вважається, що його функція допомагає транспортувати везикули від апарату Гольджі до клітинної пластини.

Як вони утворюються?

Оскільки рослинна клітина має клітинну стінку, рослинний цитокінез сильно відрізняється від цитокінезу тваринних клітин. Під час цього процесу поділу клітин рослинні клітини будують клітинну пластину в центрі клітини.

Фрагмопласти в основному складаються з двох структур білкових клітин. Це навчальні процеси:

Мікротрубочки

У процесі формування клітинної пластинки утворюється фраггмопласт. Він збирається з залишків мітотичного веретена і складається з серії полярних мікротрубочок, які, мабуть, виникають із залишків мітотичного веретенового апарату і організовані в антипаралельну матрицю.

Ці мікротрубочки вирівняні перпендикулярно до площини поділу з їх кінцями «+», розташованими на ділянці поділу клітини або біля неї, а їхні негативні кінці стикаються з двома дочірніми ядрами.

Так звані «+» кінці - це швидкозростаючі кінці і є місцем з’єднання мікротрубочок. Тому важливо відзначити, що ці "+" кінці занурені в матеріал електроструму, розташований в центральній області.

У пізнішій фазі анафази трохи розширені мікротрубочки в проміжній зоні об’єднуються бічно в циліндричну структуру, сам фрагментпласт.

Згодом ця структура скорочується в довжину і розширюється бічно, поки нарешті не досягне бічної стінки. Під час цієї стадії розширення фрагментпластів відбувається зміна в організації мікротрубочок.

У той час як початковий циліндр фрагмопласта походить від раніше існуючих мікротрубочок, нові мікротрубочки повинні утворюватися на пізніх стадіях відцентрового росту.

Актинові мікрофіламенти

Мікрофіламенти актину також є важливим цитоскелетним компонентом фрагмопластів. Їх вирівнювання, як і мікротрубочки, перпендикулярно площині клітинної пластинки, при цьому кінці "+" спрямовані проксимально.

На відміну від мікротрубочок, вони організовані у дві протилежні збірки, які не перетинаються та не з'єднуються безпосередньо. З позитивними проксимальними кінцями актинові мікрофіламенти також організовані таким чином, щоб полегшити транспортування везикул до площини пластини.

Як він бере участь у формуванні клітинної стінки?

Місце, де відбуватиметься поділ клітин, встановлюється на основі перестановки мікротрубочок, що утворюють префазну смугу, мітотичне веретено та фрагмопласт. Коли починається мітоз, мікротрубочки деполімеризуються та переставляються, утворюючи перед ядром препрофазну смугу.

Згодом везикули направлені від мережі транс-Гольджі (мережа клітинних структур і цистерни апарату Гольджі) у напрямку до плавкого фрагментапласта і породжують клітинну пластину. Тоді біполярна організація мікротрубочок дозволяє спрямовувати транспортування везикул до місця поділу клітин.

Нарешті, мікротрубочки, актинові нитки з фрагмопласту та клітинна пластина розширюються центрифугально у напрямку до периферії клітини в міру прогресування цитокінезу, де клітинна пластина потім прикріплюється до клітинної стінки стовбурової клітини для завершення процесу цитокінез.

Список літератури

1. А. Салазар та А. Гамбоа (2013). Важливість пектинів у динаміці клітинної стінки під час розвитку рослин. Журнал біохімічної освіти.
2. CM Kimmy, T. Hotta, F. Guo, RW Roberson, YR Julie, B. Liua (2011). Взаємодія антипаралельних мікротрубочок у фрагмопластах опосередковується білком MAP65-3, асоційованим мікротрубочкою, при арабідопсисі. Рослинна клітина.
3. D. Van Damme, FY. Bouget †, K. Van Poucke, D. Inze´ і D. Geelen (2004). Молекулярна дисекція цитокінезу рослин та структури фрагмопластів: опитування білків, мічених GFP. Заводський журнал.
4. Фрагмопласт функція? Легка біологія. Відновлено з biology.lifeeasy.org.
5. Л. А. Штехелін та П. К. Хеплер (1996). Цитокінез у клітині вищих рослин.
6. Клітина. Клітинний цикл. Фаза М. Мітоз та цитокінез (2018) Атлас гістології рослин та тварин. Університет Віго. Відновлено з mmegias.webs.uvigo.es.
7. Таїз та Е. Зейгер. (2006). Фізіологія рослин 3-й Едікао. ARMED Editora SA 719 pp.
8. Л. Таїз та Е. Зейгер. (2006). Фізіологія рослин Том 2. Costelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I. 656 с.
9. MS Otegui, KJ Verbrugghe та AR Скоп (2005) Міжтіла та фрагмопласти: аналогічні структури, що беруть участь у цитокінезі. Тенденції в клітинній біолої.
10. Дж. Де Кейзер, Б. М. Малдер та Е. Марсель (2014). Мікротрубові мережі для поділу клітин рослин. Системи та синтетична біологія.
11. О. Маріса та Л.А. Стахелін (2000) Цитокінези у квітучих рослин: більше ніж один спосіб поділу клітини. Позиція думки з біології рослин.
12. LA Staehelin, PK Hepler (1996) Цитокінезис у вищих рослинах. Осередок.
13. D. Van Damme, FY. Bouget, K. Van Poucke, D. Inzé та Danny Geelen (2004) Молекулярна дисекція цитокінезу рослин та структури фрагмопластів: обстеження білків, позначених GFP. Заводський журнал.