Główna zawartość
Kurs: Biologia > Rozdział 8
Lekcja 4: Struktury pozakomórkowe i połączenia międzykomórkowePołączenia międzykomórkowe
Typy połączeń międzykomórkowych: plazmodesmy, połączenia przylegające (zamykające), połączenia szczelinowe i desmosomy. Tłumaczenie na język polski: Fundacja Edukacja dla Przyszłości dzięki wsparciu Fundacji "HASCO-LEK".
Wprowadzenie
Wyobraź sobie, że budujesz dom, jakie połączenia chciałbyś umieścić pomiędzy pokojami? W niektórych przypadkach chciałbyś aby ich mieszkańcy mieli możliwość swobodnego przemieszczania się z jednego pokoju do drugiego i umieściłbyś tam drzwi. W innym przypadku wolałbyś aby dwa pokoje mocno do siebie przylegały, więc zamontowałbyś ta silne śruby. W jeszcze innym przypadku mógłbyś chcieć, aby ściany były tak ściśle połączone aby nawet krople wody nie mogły się między nimi przedostać.
Jak się okazuje, komórki stają przed tymi samymi pytaniami kiedy tworzą tkanki zaraz obok innych komórek. Czy powinny umieścić tam drzwi, aby pozostać w kontakcie z sąsiadkami? Czy może potrzebują solidnego połączenia, jak to opisane wyżej przy pomocy śrub? A może nawet wymagane jest bezpośrednie przyleganie, aby zapobiegać przedostawaniu się między nimi wody? Wszystkie te połączenia możemy odszukać w różnorodnych komórkach występujących w naszym ciele, a w tym artykule omówimy sobie kolejno każde z nich.
Plazmodesmy
Komórki roślinne, otoczone ścianą komórkową, nie łączą się ze sobą bezpośrednio przez przylegające błony cytoplazmatyczne, jak to mają w zwyczaju komórki zwierzęce. Posiadają specjalne połączenia zwane plazmodesmami (liczba pojedyńcza plazmodesma). Plazmodesmy łączą sąsiadujące komórki przez liczne kanaliki (jamki) w ścianie komórkowej, przez które przechodzą pasma cytozolu, umożliwiając w ten sposób bezpośrednią wymianę substancji pomiędzy nimi.
Plazmodesma jest otoczona błoną cytoplazmatyczną, uchodzącą od błon obu sąsiadujących komórek. Każda plazmodesma posiada pasmo cytozolu przechodzące przez nią, w którym znajduje się jeszcze cieńsza nić retikulum endoplazmatycznego (nie pokazano na rysunku powyżej).
Cząsteczki poniżej pewnego rozmiaru (mniejsze od średnicy plazmodesmy) mogą swobodnie poruszać się przez kanały na drodze dyfuzji prostej. Średnica jamek różni się u poszczególnych gatunków roślin, czasami różni się w obrębie poszczególnych komórek jednego gatunku. Plazmodesma może wybiórczo poszerzyć swoje jamki, aby umożliwić transport nieco większych cząsteczek, na przykład białek - ten proces pozostaje nadal słabo poznany
Połączenie szczelinowe
Połączenia szczelinowe występujące w komórkach zwierzęcych są bardzo podobne do plazmodesm: tworzą je kanały łączące dwie sąsiadujące komórki, które umożliwiają transport jonów, wody i innych substancji
U kręgowców, połączenie szczelinowe tworzy kanał zbudowany z sześciu białek błonowych -białka te nazywamy koneksynami- stworzony przez nie kanał nosi nazwę konekson. Kiedy pory dwóch koneksonów, znajdujących się na sąsiadujących komórkach, zrównają się tworzy się między nimi kanał. (Kręgowce potrafią też tworzyć połączenia szczelinowe w podobny sposób, z tą różnicą, że budulcem są inne proteiny zwane ineksonami.)
Połączenia szczelinowe odgrywają bardzo ważną rolę w komórkach mięśnia sercowego. Impuls elektryczny (odpowiadający za kurczenie się włókien mięśniowych) przemieszcza się między komórkami bardzo szybko wraz z transportowanymi przez połączenia szczelinowe jonami, pozwalając sercu na prawidłowe pompowanie krwi.
Połączenia ścisłe
Nie wszystkie typy połączeń komórkowych zapewniają kontakt cytoplazmy. Połączenia ścisłe (zwane też zamykającymi) tworzą wodoodporne uszczelnienie pomiędzy dwoma komórkami w organizmach zwierzęcych.
W miejscu połączenia zamykającego, komórki są bardzo mocno do siebie przymocowane przez białka zwane klaudynami, które muszą występować na błonach obu komórek aby mogły się ze sobą połączyć. Białka te ułożone są w pasma tworzące rozgałęzioną sieć, ponieważ im więcej grup białkowych tym mocniej komórki są ze sobą połączone.
Połączenia ścisłe zapobiegają przedostawaniu się substancji płynnych pomiędzy komórkami, umożliwia im to stworzenie nieprzepuszczalnej bariery. Na przykład, występowanie połączeń zamykających pomiędzy komórkami pęcherza moczowego, a dokładniej tym które pęcherz wyścielają, zapobiega wydostawaniu się moczu z narządu do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Desmosomy
W komórkach zwierzęcych występują też połączenia zwane desmosomami, które swoim działaniem i wyglądaj przypominają nitkowate zatrzaski pomiędzy komórkami. Desmosomy tworzone są przez komponenty białkowe. Niektóre z nich przechodzą na wylot błonę komórkową, natomiast pozostałe kotwiczą je w błonach.
Kadheryny (białka adhezyjne) występują w błonach obu komórek połączonych desmosomami a ich funkcją jest utrzymywanie odpowiedniej odległości pomiędzy komórkami. Wewnątrz komórki, kadheryny łączą się z płytką cytoplazmatyczna (oznaczona czerwony kolorem na obrazku po prawo), która połączona jest z filamentami pośrednimi oraz pomaga ustabilizować połączenie.
Desmosomy spinają ze sobą sąsiadujące komórki. Takie połączenia zapewniają, że nie dojdzie do rozerwania komórek podczas rozciągania tkanek czy narządów i występują na przykład w komórkach nabłonkowych skóry czy mięśniu sercowym.
Chcesz dołączyć do dyskusji?
Na razie brak głosów w dyskusji