Cell Plate – определение, формирование и функционирование

Определение клеточной пластинки

клетка пластинка – это структура, которая образуется в клетках наземных растений в процессе их деление клеток.

Клетки наземных растений, в отличие от клеток животных, имеют клеточная стенка сделанный из жестких сахаров, которые окружают их клеточные мембраны. В дополнение к защите клетки от повреждений, клеточные стенки помогают поддерживать растение Жесткие вертикальные структуры, такие как листья и стебли.

Эти жесткие опорные конструкции позволяют растениям расти высокими и широко распускать листья, получая больше солнечного света. У большинства растений клеточная стенка состоит из целлюлозы – структуры молекул глюкозы, которая образует твердые, жесткие поверхности.

Интересно, что целлюлоза, из которой состоят клеточные стенки, не усваивается людьми или животными, но может разлагаться на сахар некоторыми производящими метан архебактерии, Это одна из причин симбиотических отношений между многими животными и архебактериями в нашем кишечнике.

Во время клеточного деления растительные клетки должны образовывать новую клеточную стенку, чтобы отделить их дочерние клетки, Этот новый фрагмент клеточной стенки должен образовываться в середине родительской клетки, чтобы гарантировать, что половина хлоропластов родительских клеток, ген копии и т. д. оказываются на каждой стороне клеточной стенки.

«Пластина» твердых сахаров, которая образуется в середине родительской клетки, которая станет клеточной стенкой будущих дочерних клеток, называется клеточной пластиной.

Образуется, когда везикулы из аппарат Гольджи ношение фосфолипидов, необходимых для клеточная мембрана и сахара, необходимые для формирования клеточной стенки, доставляются и собираются по сети цитоскелет волокна шпинделя который формируется в середине клетки, когда клетка готовится к делению.

Функция клеточной пластинки

Клеточные стенки служат двойной цели защиты ценного содержимого растительных клеток, таких как их ядра, и позволяют растению иметь отдельно стоящую структуру.

Поскольку растения не имеют скелетов, как животные, и постоянно растут и изменяются в соревнование чтобы получить больше солнечного света, важно, чтобы отдельные части растений, такие как стебли и листья, могли самостоятельно противостоять силе гравитации.

Вот почему наземные растения имеют клеточные стенки, но животные, у которых есть скелеты, и морские растения, которые живут в невесомой среде под водой, могут не иметь клеточных стенок.

Наличие клеточных стенок делает деление клеток немного сложным для растений. Разделить пополам и создать дочерние клетки – процесс, который называется «цитокинез – клетки без клеточных стенок просто сжимают клеточную мембрану пополам вокруг середины. Клеточная мембрана подобна гибкому пакету, который можно зажимать и переформировать по мере необходимости, когда клетке необходимо изменить форму.

Однако жесткая клеточная стенка не может быть согнута или зажата таким же образом. Он ограничивает форму клетки во время размножения и не может быть просто зажат вокруг середины.

Вместо этого, чтобы выполнить цитокинез, растения должны собрать новый срез клеточной стенки, чтобы их дочерние клетки имели структурную целостность, необходимую растению для поддержания своей формы. Они делают это через ряд шагов, о которых мы поговорим ниже.

Формирование клеточной пластинки

«клеточный цикл «Описывает процесс, который проходят клетки, от их« рождения »как новых дочерних клеток, до тех пор, пока они сами не будут готовы к расщеплению и превращению в« родительские клетки »в две новые дочерние клетки.

Формирование клеточной пластинки происходит во время митотической фазы. В этом описании мы кратко опишем все фазы клеточного цикла, чтобы нарисовать полную картину, но не стесняйтесь переходить к разделу, обозначенному «митотическая фаза», чтобы получить представление о том, как формируется клеточная пластинка.

Этапы клеточного цикла делятся на:

• интерфаза – где клетка растет и созревает
• Митотическая фаза – где клетка начинает работать в направлении деления себя

интерфаза

Эти стадии в дальнейшем превращаются в конкретные шаги, в которых клетка выполняет все действия, необходимые для производства двух здоровых дочерних клеток. Этапы интерфазы являются:

• Фаза G1 – Сразу после того, как дочерняя клетка становится независимой, она проводит некоторое время, растя и создавая больше органелл, таких как хлоропласты.
• S фаза – В S-фазе – рубашка для фазы «Синтез» – клетка синтезирует новую копию своей ДНК. Все его хромосомы копируются, как и его центросома, что поможет обеспечить, что одна копия каждого хромосома идет к каждой дочерней клетке во время деления клетки.
• Фаза G2 – Клетка продолжает производить больше белков и материалов для своих дочерних клеток, и начинают формироваться структуры цитоскелета, которые помогают клетке выполнять цитокинез – и, в случае клеток наземных растений, формировать их клеточную пластинку.

Митотическая фаза

После G2 наступает митотическая фаза, когда клетка начинает предпринимать действия, которые ей необходимо разделить.

Чтобы сформировалась клеточная пластинка, пространство должно быть очищено от любых вакуолей или любых других препятствий, которые могут мешать; хромосомы должны быть отсортированы так, чтобы каждая дочерняя клетка получала копию каждой; и тогда клеточная пластинка может сформироваться, отделяя цитоплазма из двух дочерних клеток.

Все это и многое другое происходит во время митотической фазы.

Этапы митотической фазы:

Препрофаза. Некоторые растительные клетки имеют чрезвычайно большие вакуоли или пузырьки, в которых хранятся такие материалы, как топливо. В растительных клетках, подобных этим, сначала необходимо перемещать или расщеплять вакуоли, чтобы создать четкий путь через цитоплазму клетки, где может образоваться клеточная пластинка. Ядро также необходимо переместить в центр этого пути, чтобы его ДНК могла быть разделена между двумя дочерними клетками. Эта прозрачная полоса цитоплазмы называется фрагмосомой.

профаза, в котором ДНК клетки плотно сворачивается в компактные хромосомы. Эти компактные хромосомы легче сортировать и перемещать, гарантируя, что ДНК не останется ни в одной дочерней клетке. Также начинает формироваться митотический веретено, которое поможет перемещать хромосомы в противоположные стороны клетки, которые затем станут отдельными дочерними клетками. У наземных растений митотический веретен также закладывает основу для формирования клеточной пластинки вдоль фрагмосомы.

В метафазы моторные белки выстраивают хромосомы вдоль сети микротрубочек в середине клетки. Эта сеть называется «метафазная пластинка». У растений, имеющих Phragmosome, метафазная пластинка обычно проходит через Phragmosome и занимает то же место, где позже будет образовываться клеточная пластинка.

В анафаза хромосомы выстроены вдоль метафазной пластинки, хромосомы разделены, по одной копии каждой перетаскивают от центра к каждому концу клетки. Таким образом, одна копия каждой хромосомы попадает в цитоплазму того, что станет дочерними клетками.

В телофаза новое ядро ​​образуется в каждой дочерней клетке. Это происходит в цитоплазме дочерних клеток, вдали от клеточной пластинки.

Последней фазой деления клеток после телофазы является цитокинез. На этом этапе цитоплазма клетки разделяется на две части, образуя две дочерние клетки. Это когда клеточная пластинка сформирована. Во-первых, сеть микротрубочек, микрофиламентов и частей родительской клетки эндоплазматическая сеть образуют структуру, называемую «фрагмопласт». С фрагмопластом, служащим его каркасом, клеточная пластинка начинает собираться. Везикулы из аппарата Гольджи доставляют фосфолипиды для формирования новых клеточных мембран дочерних клеток и сахара для формирования их жестких клеточных стенок. Рост клеточной пластинки вдоль фрагмопласта изображен ниже:

Теперь каждая дочерняя клетка начнет расти и готовиться к расщеплению на две дочерние клетки!

• Клеточная стенка – Стена из твердого сахара, которая защищает растительные клетки и позволяет им сохранять свою жесткую структуру.
• Целлюлоза – Жесткий сахар, который составляет клеточные стенки большинства растений. Хотя он сделан из глюкозы, он не может перевариваться животными, но только их симбиотическим бактерии,
• Микротрубочки – Длинные, жесткие структуры, которые образуются внутри клеток. Микротрубочки могут выступать в качестве «железной дороги» для доставки материалов в определенное место в ячейке или могут помочь изменить форму ячейки.

викторина

1. Почему клетки животных не образуют клеточную пластинку?A. Животные клетки не нуждаются в жестких клеточных стенках, поскольку у животных есть скелеты.B. Клетки животных могут просто «ущипнуть» свои клеточные мембраны, пока не образуют два отдельных отсека.C. Животные клетки должны быть гибкими, чтобы животные могли свободно двигать конечностями.D. Все вышеперечисленное.

Ответ на вопрос № 1

D верно. Все вышеперечисленное является причиной, по которой животные не используют жесткие клеточные стенки, как растения.

2. В какой фазе клеточного цикла образуется клеточная пластинка?A. G1B. S фазаC. G2D. Митотическая фаза

Ответ на вопрос № 2

D верно. Клеточная пластинка образуется во время цитокинеза, последней стадии митотической фазы.

3. Что из нижеперечисленного НЕ является правильным соединением фаз клеточного деления с этапами формирования клеточной пластинки?A. Препрофаза – Фрагмосома формируется в виде вакуолей, которые удаляются, образуя прозрачную полосу цитоплазмы, где позже может образоваться клеточная пластинка.B. Анафаза – клеточная пластинка собирается вдоль метафазной пластинки.C. Цитокинез. Клеточная пластинка собирается из фосфолипидов и сахаров вдоль каркаса фрагмопласта.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 3

В верно. Клеточная пластинка собирается во время цитокинеза, заключительной фазы митоз, В клетках с большими вакуолями во время препрофазы создается четкий путь для формирования клеточной пластинки.