Karakteristik dan fungsi tonoplasto

Toneplast Ini adalah istilah yang digunakan dalam biologi untuk mengidentifikasi membran internal vakuola dalam sel tanaman. Nada memiliki permeabilitas selektif dan melampirkan air, ion dan zat terlarut di dalam vakuola.

Ada penelitian menyeluruh tentang komposisi molekuler nada, karena protein transport yang terletak di membran ini mengatur pertumbuhan tanaman, stres terhadap salinitas dan pengeringan dan kerentanan terhadap patogen.

Nada sel tanaman (Sumber: Mariana Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Secara umum, vakuola yang dibuat nada, mengandung 57,2% dari seluruh volume sel pada tanaman. Namun, persentase ini dapat bervariasi tergantung pada cara hidup, biasanya menjadi kaktus dan tanaman gurun yang memiliki vakuola ukuran kurang atau lebih besar.

Pada beberapa spesies tanaman, vakum yang dibatasi oleh toneplast dapat menempati hingga 90% dari volume interior semua sel tanaman.

Karena terlibat dalam lalu lintas molekul yang konstan, ion dan enzim antara sitosol dan bagian dalam vacuola, nada kaya akan mengangkut protein, saluran, dan aquaporin (pori -pori atau saluran di mana air lewat).

Banyak vesikel internal seperti fagosom atau vesikel transportasi.

Ahli bioteknologi memfokuskan upaya mereka pada teknik yang diperlukan untuk menggabungkan, pada tanaman yang memiliki minat komersial seperti gandum dan beras, nada dengan karakteristik tanaman yang tahan saline.

[TOC]

Karakteristik

Nada sebagian besar terdiri dari protein dan lipid yang dipesan dalam bentuk lipid bilay. Namun, jika dibandingkan dengan membran sel lainnya, ia memiliki protein dan lipid yang unik dalam komposisinya.

Membran vakuolar (nada) terdiri dari 18% lipid dan sterol netral, 31% glikolipid dan 51% fosfolipid. Biasanya, asam lemak hadir dalam lipid yang membentuk bilay.

Dapat melayani Anda: sel diploid

Vakuola besar yang ditentukan oleh toneplast dimulai sebagai satu set vakuola kecil yang disintesis dalam retikulum endoplasma, kemudian protein dari peralatan Golgi dimasukkan.

Skema Vacuola Pusat Sel Tanaman (Sumber: I Am The Author: Gevictor [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Protein dari peralatan Golgi adalah saluran, enzim, conveyor dan protein struktural dan glikoprotein jangkar yang akan memposisikan diri dalam nada.

Semua vakuola kecil menggabungkan dan mengatur secara perlahan dan progresif untuk membentuk nada yang menimbulkan vakuola besar, terutama mengisi air dan ion. Proses ini terjadi di semua organisme kerajaan Plantae, Oleh karena itu, semua sel tanaman memiliki nada.

Nada, seperti bilay lipid mitokondria.

Fungsi

Fungsi utama nada adalah berfungsi sebagai penghalang semipermeabel, membatasi ruang yang dipahami oleh vakum dan memisahkannya dari sisa konten sitosolik.

"Semipermabilitas" ini dieksploitasi oleh sel tanaman untuk kekeruhan, kontrol pH, pertumbuhan, di antara banyak fungsi lainnya.

Potensi turgensi dan air

Fungsi tanaman yang paling banyak dipelajari adalah mengatur kekeruhan sel. Konsentrasi ion dan air yang berada di dalam vacuola berpartisipasi, melalui potensi tekanan (ψp), dalam potensi air (ψ) sehingga molekul air masuk atau meninggalkan di dalam sel.

Berkat keberadaan nada potensial tekanan (ψp) yang memberikan protoplas (membran plasma) pada dinding sel dalam sel dihasilkan. Kekuatan ini memperoleh nilai -nilai positif karena vacuola memberikan tekanan pada protoplas dan ini, pada gilirannya, di dinding sel.

Ketika air meninggalkan vakum melalui nada dan kemudian meninggalkan sel tanaman, vakum mulai berkontraksi dan kekurangajaran sel hilang, mencapai nilai tekanan (ψp) mendekati nol dan bahkan negatif.

Dapat melayani Anda: Sertoli Cell: Karakteristik, Histologi dan Fungsi

Proses ini dikenal sebagai plasomolisis yang baru jadi dan itulah yang pada gilirannya menghasilkan layu yang kita amati pada tanaman.

Saat tanaman bergabung, potensi osmotiknya (ψp) meningkat, karena ketika konsentrasi ion kalium (K+) di dalam sel lebih besar dari konsentrasi zat terlarut di luar, air bergerak ke dalam.

Ion kalium ini (K+) sebagian besar berada di dalam vakum dan, ditambahkan dengan ion sitosol, bertanggung jawab untuk menghasilkan potensi osmotik (ψp). Nada itu permeabel untuk ion kalium ini berkat atpay yang ada dalam strukturnya.

Pemeliharaan ph

Atasas dengan nada.

ATP membran sel akar diaktifkan dengan adanya ion kalium (K+), ini memperkenalkan ion kalium (K+) dan mengusir proton (H+). Sebaliknya, atasas yang ditemukan dalam nada diaktifkan dengan adanya klorin (CL-) dalam sitosol.

Ini mengontrol konsentrasi ion klorin (Cl-) dan hidrogen internal (H+). Kedua ATP bekerja dalam semacam "permainan" untuk mengontrol pH dalam sitosol sel tanaman, baik untuk meningkatkan atau mengurangi pH hingga pH 7 atau lebih tinggi dalam sitosol.

Ketika ada konsentrasi proton yang sangat tinggi (H+) dalam sitosol, ATPass membran sel memperkenalkan ion kalium (K+); Sementara atasa dari nada ion klorin menyebalkan (Cl-) dan hidrogen (H+) dari sitosol ke bagian dalam vakum.

KEkumulasi ion

Tonoplast memiliki beberapa jenis pompa proton primer. Selain itu, memiliki saluran konveyor untuk ion kalsium (Ca+), ion hidrogen (H+) dan ion lain yang spesifik untuk setiap spesies tanaman.

Dapat melayani Anda: eksositosis: proses, jenis, fungsi dan contoh

Atasas Pump Proton (H+) menuju interior vacuola, membuat lumen ini memperoleh pH asam, dengan nilai antara 2 dan 5, dan beban parsial positif. Pompa ini menghidrolisis ATP dalam sitosol dan, melalui pori, memperkenalkan proton (H+) ke arah lumen vacuola.

Pirofosfase adalah jenis lain dari "pompa" dari nada yang juga memperkenalkan proton (H+) ke dalam vakuola, tetapi mereka melakukannya melalui hidrolisis pirofosfat (PPI). Pompa ini eksklusif untuk tanaman dan tergantung pada ion Mg ++ dan K+.

Dalam tonoplast Anda dapat menemukan jenis atasas lain yang memompa proton ke arah sitosol dan yang memperkenalkan ion kalsium (Ca ++) ke dalam bagian dalam vakumola. Kalsium (Ca ++) digunakan sebagai pembawa pesan di interior seluler dan lumen vacuola digunakan sebagai deposit dari ion -ion ini.

Mungkin protein yang paling berlimpah dalam nada adalah saluran kalsium, ini memungkinkan output kalsium (CA+) yang diperkenalkan oleh etak membran.

Saat ini, bom primer atau transporter tipe ABC juga telah diidentifikasi (dari bahasa Inggris KETp-BInding CAssette) Mampu memperkenalkan ion organik besar di dalam vakuola (seperti glutathione, misalnya).

Referensi

1. Blumwald, e. (1987). Vesikel toneplast sebagai alat dalam studi transportasi ion di vakuola tanaman. Physiologia plantarum, 69 (4), 731-734.
2. Dean, J. V., Mohammed, l. KE., & Fitzpatrick, t. (2005). Formasi, lokalisasi vakuolar, dan toupoplast dari glukosa asam salisilat konjugat dalam kultur suspensi sel tembakau. Plant, 221 (2), 287-296.
3. Gomez, l., & Chrispeels, m. J. (1993). Protein larut toneplast dan vakuolar ditargetkan oleh mekanisme yang berbeda. Sel tanaman, 5 (9), 1113-1124.
4. Jauh, g. DAN., Phillips, t. DAN., & Rogers, J. C. (1999). Protein intrinsik tonoplast adalah bentuk sebagai penanda untuk fungsi vakuolar. Sel tanaman, 11 (10), 1867-1882.
5. Liu, l. H., Ludewig, u., Gassert, b., Frommer, w. B., & von wirén, n. (2003). Transportasi urea dengan protein intrinsik tonoplast yang diatur nitrogen di Arabidopsis. Fisiologi Tanaman, 133 (3), 1220-1228.
6. Pesssarakli, m. (2014). Buku Pegangan Fisiologi Tanaman dan Tanaman. CRC Press.
7. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fisiologi dan perkembangan tanaman