Apoplast / różnica pomiędzy Apoplastem a Symplastem

wprowadzenie

Apoplast

termin apoplast został ukuty w 1930 roku przez Muncha w celu oddzielenia żywego symplastu od martwego apoplastu.

apoplast jest przestrzenią poza błoną plazmatyczną, w której materiał może się swobodnie rozpraszać. Jest on rozbijany przez pas Kaspariański w korzeniach, przez przestrzenie powietrzne między komórkami roślinnymi i przez naskórek roślinny.

droga apoplastu ułatwia transport wody i rozpuszcza się przez tkankę lub narząd. Proces ten nazywany jest transportem apoplastycznym.

Symplast

symplast jest wewnętrzną stroną błony plazmatycznej, w której woda i substancje rozpuszczone o niskiej masie cząsteczkowej mogą swobodnie dyfundować. Komórki symplastu mają więcej niż jedno jądro. Woda przedostaje się do cytoplazmy komórki przez błonę plazmatyczną, stąd szlak symplastyczny powinien przechodzić przez błony komórkowe. Ponieważ szlak symplastyczny przenika przez błonę komórkową, nazywany jest również szlakiem przezbłonowym. Ruch wody w szlaku symplastycznym wspomagany jest przez strumieniowanie cytoplazmatyczne.

apoplast jest ważny dla wszystkich interakcji rośliny z otoczeniem. Główne źródło węgla, tj. dwutlenek węgla, ma zostać rozpuszczony w apoplastie, zanim przejdzie przez błonę plazmatyczną do cytoplazmy komórki i jest wykorzystywany przez chloroplasty podczas fotosyntezy.

w glebie ubogiej w azotany zakwaszenie apoplastu zwiększa rozciągliwość ściany komórkowej i tempo wzrostu korzeni. Apoplast jest również miejscem komunikacji między komórkami.

Transport wodny w Apoplastie

na korzeniu, który transportuje go w górę i wokół rośliny i rozpuszcza, są przemieszczane przez ksylem i floem, za pomocą korzenia, łodygi i rośliny.

korzeń

woda wchodzi do korzenia w trakcie włosków korzeniowych, a następnie jedną z trzech ścieżek (apoplast, symplast i vacuolar do naczynia ksylemu.

włosy korzeniowe do ksylemu

z włosów korzeniowych woda ponownie przemieszcza się przez osmozę w dół gradientu absorpcji w kierunku ksylemu i może przyjmować jeden z trzech sposobów-apoplast, symplast lub wakuolar.

droga apoplastyczna to droga, w której woda przechodzi od ściany komórkowej do ściany komórkowej, nie wchodząc w żaden punkt do cytoplazmy. Najprostszym szlakiem jest przejście wody pomiędzy cytoplazmą a wakuolami sąsiednich komórek. Szlak apoplastów może pobierać wodę tylko w określony sposób, w pobliżu ksylema, z taśmy Kasparowskiej tworzy szczelnie zapakowaną barierę dla wody w ścianach komórkowych i woda musi przenikać do cytoplazmy, aby kontynuować. Daje to roślinie kontrolę nad jonami, które wnikają do jej naczyń ksylemowych, ponieważ woda musi przenikać przez błonę plazmatyczną.

ostatnio okazało się, że apoplast odgrywa ważną rolę w różnych procesach, w tym w mikroorganizmach roślinnych, sygnalizacji międzykomórkowej oraz transporcie wody i składników odżywczych. Apoplast tworzy wszystkie komory z dala od plazmalemmy-przestrzeń międzybrylną i wewnętrzną ściany komórkowej oraz ksylem, a także jego gazową i wypełnioną wodą przestrzeń międzykomórkową rozprzestrzeniającą się do kłącza i naskórka zewnętrznej powierzchni rośliny.

fizyczne i chemiczne właściwości ścian komórkowych kontrolują odżywianie mineralne roślin, ponieważ składniki odżywcze nie przechodzą po prostu przez apoplast do plazmalemmy, ale mogą być również wchłaniane lub mocowane do elementów ścian komórkowych. W tym miejscu omówiono aktualny postęp rozumienia znaczenia apoplastu w odżywianiu mineralnym roślin.

udział apoplastu korzeniowego w transporcie na krótkich dystansach i pobieraniu składników pokarmowych jest badany szczególnie w odniesieniu do toksyczności sodu i tolerancji glinu. Dotyczy to transportu na duże odległości i roli apoplastu jako siedliska mikroorganizmów. W liściu apoplast może mieć korzyści w stosunku do wakuoli jako miejsce krótkotrwałego przechowywania składników odżywczych i wymiany substancji rozpuszczonych z atmosferą.

ruch Apoplastyczny zmieniony w Endodermie

endoderma jest centralną, najbardziej wewnętrzną warstwą kory u niektórych roślin lądowych. Zbudowana jest ze zwartych żywych komórek otoczonych zewnętrznym pierścieniem komórek endodermalnych, które są impregnowane substancjami hydrofobowymi tj. Pasek Casparian, aby ograniczyć apoplastyczny przepływ wody do wewnętrznej strony.

komórki endodermy mają swoje główne ściany komórkowe pogrubione po czterech stronach promieniście i pochyłe z suberyną nieprzepuszczalną dla wody substancję woskową, która u młodych komórek endodermy osadza się w pasmach Kaspariańskich. Paski różnią się szerokością, ale są zazwyczaj mniejsze niż ściana komórkowa, na której są osadzone. Na przykład komin (ceglany cylinder) jeśli endodermis jest porównywany do komina dymnego z cegłami reprezentującymi poszczególne komórki, Pasek Kasparowski jest analogiczny do zaprawy między cegłami.

Apoplast i Symplast

komórki włosowe korzeniowe wchłaniają wodę z gleby przez osmozę. Wchłonięta woda jest transportowana do ksylema do korzenia przez korę korzeniową. Transport odbywa się przez osmozę. Apoplast jest drogą, którą woda przemieszcza się przez ściany komórkowe i przestrzeń międzykomórkową kory korzeniowej. W drodze symplastycznej woda przepływa przez protoplasty kory korzeniowej.

droga apoplastyczna jest drogą w pełni przepuszczalną, w której ruch wody występuje w dyfuzji biernej. Symplast jest natomiast drogą selektywnie przepuszczalną, w której ruch wody następuje w wyniku osmozy. Endoderma zapobiega przedostawaniu się wody i substancji rozpuszczonych w wodzie przez tę warstwę drogą apoplastyczną. Woda może również przejść przez endodermę, dwukrotnie przechodząc przez błonę komórek endodermalnych. Woda wchodząca i wychodząca z ksylemu, który jest częścią apoplastu, może być w ten sposób regulowana, ponieważ musi przedostawać się do symplastu w endodermie.

The Difference Between Apoplast and Symplast

Apoplast	Symplast
Apoplast refers to the non protoplasmic components of a plant, including ściana komórkowa i przestrzenie wewnątrzkomórkowe.	Symplast odnosi się do ciągłego ułożenia protoplastów rośliny, które są połączone plazmodesmami.
apoplast składa się z nie protoplazmatycznych części, takich jak ściana komórkowa i przestrzeń wewnątrzkomórkowa.	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.	w symplast ruch wody następuje poprzez osmozę.
w apoplast ruch wody jest szybki.	w symplastie ruch wody jest wolniejszy.
tempo metabolizmu komórek w korze korzeniowej nie wpływa na ruch wody.	tempo metabolizmu komórek w korze korzeniowej silnie wpływa na ruch wody.
wykazuje mniejszą odporność na ruch wody.	wykazuje pewną odporność na ruch wody.
przy wtórnym wzroście korzenia większość wody porusza się drogą apoplastów.	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.
zarówno apoplast, jak i symplast występują w korze korzeniowej.
zarówno apoplast, jak i symplast przenoszą wodę i składniki odżywcze do ksylemu.

drogi absorpcji korzeni przez Apoplast:

droga apoplastyczna zapewnia drogę do komórki naczyniowej przez wolne przestrzenie i ściany komórkowe naskórka i kory. Dodatkowa droga apoplastyczna, która umożliwia bezpośredni dostęp do ksylemu i floemu, znajduje się wzdłuż marginesów korzeni wtórnych. Korzeń wtórny wykształcony jest z perycyklu, warstwy komórkowej znajdującej się tuż wewnątrz endodermy. Endodermis charakteryzuje się pasem Kaspariańskim. Apoplast był wcześniej definiowany jako całość, ale symplast, składający się ze ścian komórkowych i przestrzeni między komórkami, w których woda i substancje rozpuszczone mogą się swobodnie poruszać.