Apoplast / Unterschied zwischen Apoplast und Symplast

Einleitung

Apoplast

Der Begriff Apoplast wurde 1930 von Munch geprägt, um den lebenden Symplast vom toten Apoplast zu trennen.

Der Apoplast ist der Raum außerhalb der Plasmamembran, in dem sich Material frei verteilen kann. Es wird durch den kasparischen Streifen in Wurzeln, durch Lufträume zwischen Pflanzenzellen und durch die Pflanzenhaut aufgebrochen.

Die Apoplast-Route erleichtert den Transport von Wasser und gelösten Stoffen durch ein Gewebe oder Organ. Dieser Vorgang wird als apoplastischer Transport bezeichnet.

Symplast

Der Symplast ist die Innenseite der Plasmamembran, in der Wasser und niedermolekulare gelöste Stoffe frei diffundieren können. Symplast-Zellen haben mehr als einen Kern. Das Wasser tritt durch die Plasmamembran vollständig in das Zytoplasma der Zelle ein; Daher sollte der symplastische Weg die Zellmembranen kreuzen. Da der symplastische Weg die Zellmembran kreuzt, wird er auch als Transmembranweg bezeichnet. Die Bewegung von Wasser im symplastischen Weg wird durch zytoplasmatisches Streaming unterstützt.

Der Apoplast ist wichtig für die gesamte Interaktion der Pflanze mit der Umwelt. Die Hauptkohlenstoffquelle, d. H. Das Kohlendioxid, möchte im Apoplast solubilisiert werden, bevor es durch die Plasmamembran in das Zytoplasma der Zelle gelangt und von den Chloroplasten während der Photosynthese verwendet wird.

In nitratarmen Böden erhöht die Versauerung des Apoplasten die Zellwanddehnbarkeit und die Wurzelwachstumsrate. Ein Apoplast ist auch ein Ort für die Kommunikation von Zelle zu Zelle.

Wassertransport in Apoplast

Das Wasser dringt durch das Haar an der Wurzel in die Pflanze ein und transportiert es nach oben und um die Pflanze herum und gelöste Stoffe werden durch das Xylem und das Phloem bewegt, wobei Wurzel, Stamm und Pflanze verwendet werden.

Root

Wasser tritt im Verlauf der Wurzelhaare in die Wurzel ein und dann auf einem von drei Wegen (Apoplast, Symplast und vakuolar) zum Xylemgefäß.

Wurzelhaar zu Xylem

Aus dem Wurzelhaar bewegt sich Wasser wieder durch Osmose einen Absorptionsgradienten hinunter zum Xylem und kann einen der drei Wege nehmen – Apoplast, symplast oder vakuolar.

Beim Apoplastenweg nimmt das Wasser einen Weg von Zellwand zu Zellwand und gelangt zu keinem Zeitpunkt in das Zytoplasma. Der einfachste Weg ist, wo sich Wasser zwischen Zytoplasma und Vakuolen benachbarter Zellen bewegt. Der Apoplastenweg kann Wasser nur auf eine bestimmte Weise aufnehmen, in der Nähe des Xylems, Der Kasparische Streifen bildet eine dicht gepackte Barriere gegen Wasser in den Zellwänden, und Wasser muss sich in das Zytoplasma verschieben, um fortzufahren. Dies gibt der Pflanze die Kontrolle über die Ionen, die in ihre Xylemgefäße eindringen, da Wasser eine Plasmamembran durchqueren muss.

In jüngster Zeit wurde der Apoplast sichtbar, der eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Prozessen spielt, darunter Pflanzenmikroben, interzelluläre Signale sowie Wasser- und Nährstofftransport. Der Apoplast bildet alle vom Plasmalemma entfernten Kammern – den interfibrillären und inneren Raum der Zellwand und das Xylem sowie seinen gas- und wassergefüllten Interzellularraum, der sich auf die Rhizoplane und die Kutikula der äußeren Pflanzenoberfläche ausbreitet.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zellwänden steuern die mineralische Ernährung von Pflanzen, da Nährstoffe nicht einfach durch den Apoplast zum Plasmalemma gelangen, sondern auch absorbiert oder an Zellwandkomponenten fixiert werden können. Hier wird der aktuelle Fortschritt zum Verständnis der Bedeutung des Apoplasten in der Pflanzenmineralernährung überprüft.

Der Beitrag des Wurzelapoplasten zum Kurzstreckentransport und zur Nährstoffaufnahme wird insbesondere in Bezug auf Natriumtoxizität und Aluminiumtoleranz untersucht. Dies erstreckt sich auf den Fernverkehr und die Rolle von Apoplast als Lebensraum für Mikroorganismen. Im Blatt könnte der Apoplast Vorteile gegenüber der Vakuole als Ort für kurzfristige Nährstoffspeicherung und gelösten Austausch mit der Atmosphäre haben.

Apoplastische Bewegung an der Endodermis verändert

Die Endodermis ist die zentrale, innerste Schicht des Cortex in einigen Landpflanzen. Es besteht aus kompakten lebenden Zellen, die von einem äußeren Ring umgeben sind endodermale Zellen, die mit hydrophoben Substanzen imprägniert sind, d.h. Kaspar-Streifen zur Begrenzung des apoplastischen Wasserflusses nach innen.

Die Zellen der Endodermis haben ihre Hauptzellwände an den vier Seiten radial verdickt und abfallend mit Suberin, der wasserundurchlässigen wachsartigen Substanz, die in jungen Endodermiszellen in den kasparischen Streifen abgelagert wird. Die Streifen variieren in der Breite, sind aber typischerweise kleiner als die Zellwand, auf der sie sich ablagern. Zum Beispiel Schornstein (Ziegelzylinder) Wenn die Endodermis mit dem Schornstein verglichen wird, wobei die Ziegel einzelne Zellen darstellen, ist der Kasparische Streifen analog zum Mörtel zwischen den Ziegeln.

Apoplast und Symplast

Die Wurzelhaarzellen nehmen durch Osmose Wasser aus dem Boden auf. Das absorbierte Wasser wird durch die Wurzelrinde zum Xylem zur Wurzel transportiert. Der Transport erfolgt durch Osmose. Apoplast ist der Weg, auf dem sich das Wasser durch die Zellwände und den Interzellularraum der Wurzelrinde bewegt. Auf dem symplastischen Weg bewegt sich das Wasser durch die Protoplasten der Wurzelrinde.

Die Apoplastroute ist die vollständig durchlässige Route, auf der die Wasserbewegung in passiver Diffusion stattfindet. Während der Symplast ein selektiv durchlässiger Weg ist, in dem die Wasserbewegung durch Osmose erfolgt. Die Endodermis verhindert, dass das Wasser und in Wasser gelöste Stoffe über den Apoplastenweg durch diese Schicht gelangen. Wasser kann auch durch die Endodermis gelangen, indem es die Membran der Endodermiszellen zweimal kreuzt. Wasser, das sich in das Xylem, das Teil von Apoplast ist, hinein- und herausbewegt, kann dadurch reguliert werden, da es in der Endodermis in den Symplast eintreten muss.

The Difference Between Apoplast and Symplast

Apoplast	Symplast
Apoplast refers to the non protoplasmic components of a plant, including die Zellwand und die intrazellulären Räume.	Symplast bezieht sich auf die kontinuierliche Anordnung von Protoplasten einer Pflanze, die durch Plasmodesmen miteinander verbunden sind.
Apoplast besteht aus nicht protoplasmatischen Teilen wie Zellwand und intrazellulärem Raum.	Symplast Consists of protoplast
Apoplast composed of nonliving parts of a plant.	Symplast composed of living parts of a plant.
In apoplast, the water movement occurs by passive diffusion.	In symplast erfolgt die Wasserbewegung durch Osmose.
In Apoplast ist die Wasserbewegung schnell.	Im Symplast ist die Wasserbewegung langsamer.
Die Stoffwechselrate der Zellen im Wurzelkortex beeinflusst die Wasserbewegung nicht.	Die Stoffwechselrate der Zellen im Wurzelkortex beeinflusst die Wasserbewegung stark.
Es zeigt weniger Widerstand gegen die Wasserbewegung.	Es zeigt einen gewissen Widerstand gegen die Wasserbewegung.
Mit dem sekundären Wachstum der Wurzel bewegt sich der größte Teil des Wassers auf dem Apoplastenweg.	Beyond the cortex, water moves through the symplast route.

Similarities Between Apoplast and Symplast:

Apoplast and symplast are two ways in which the water moves from root hair cells to the xylem.
Sowohl der Apoplast als auch der Symplast treten im Wurzelkortex auf.
Sowohl der Apoplast als auch der Symplast transportieren Wasser und Nährstoffe zum Xylem.

Wege zur Wurzelabsorption durch Apoplasten:

Der apoplastische Weg bietet einen Weg zur Gefäßzelle durch freie Räume und Zellwände der Epidermis und des Kortex. Ein zusätzlicher apoplastischer Weg, der den direkten Zugang zu Xylem und Phloem ermöglicht, verläuft entlang der Ränder der Sekundärwurzeln. Die Sekundärwurzel wird aus dem Perizyklus entwickelt, einer Zellschicht direkt in der Endodermis. Die Endodermis ist durch den Kasparischen Streifen gekennzeichnet. Apoplast wurde früher als das Ganze definiert, aber der Symplast, bestehend aus Zellwänden und Räumen zwischen Zellen, in denen sich Wasser und gelöste Stoffe frei bewegen können.