Celični sindikati, kar so, vrste, funkcije

Kaj so celični sindikati?

The celični sindikati So kontaktni mostovi, ki obstajajo med citoplazemskimi membranami med sosednjimi celicami ali med celico in matrico. Sindikati so odvisni od vrste preučenega tkiva in poudarjajo obstoječe povezave med epitelijskimi, mišičnimi in živčnimi celicami.

V celicah so molekule, povezane z adhezijo. Vendar pa so potrebni dodatni elementi, ki povečujejo stabilnost zveze v tkivih. To dosežemo s celičnimi sindikati.

Sindikati so razvrščeni v simetrične sindikate (ozki sindikati, pasovi desmosomi in razcepni sindikati) in asimetrične sindikate (hemidemosomi).

Vrste celičnih sindikatov

Tesni stičišči

Ozki sindikati, znani tudi v literaturi kot okluzivni sindikati, so sektorji v celičnih membranah sosednjih celic, ki so tesno povezane - kot ime "ozka zveza" kaže.

V povprečnih pogojih se celice ločijo z razdaljo 10 do 20 nm. Vendar se v primeru ozkih sindikatov ta razdalja znatno zmanjša in membrane obeh celic vodijo do dotika ali celo združitev.

Tipična ozka zveza se nahaja med stranskimi stenami sosednjih celic na najmanjši razdalji apikalnih površin.

V epitelijskem tkivu vse celice vzpostavijo tovrstne stičišča, da ostanejo združene. V tej interakciji se celice nahajajo in tvorijo vzorec, ki spominja na obroč. Ti sindikati pokrivajo celoten obod.

Funkcije ozkih sindikatov

Te vrste sindikatov med celicami opravljajo dve bistveni funkciji. Prva je določiti polarnost celic v epiteliju, loči apikalno domeno od bazolateralne in preprečiti nepotrebno difuzijo lipidov, beljakovin in drugih biomolekul.

Kot smo že omenili v definiciji, so epitelijske celice razvrščene v obroč. Ta struktura loči apikalno površino od strani in bazalne celice, ki vzpostavlja diferenciacijo med domenami.

Ta ločitev velja za enega najpomembnejših konceptov v študiju fiziologije epitelije.

Drugič, ozki sklepi preprečujejo prehod snovi skozi plast epitelijske celice, kar pomeni pregrado na paracelično pot.

Odškodninski sindikati ali vrzel

Sindikati Hendidura ali Gap najdejo v regijah, ki niso omejevali citoplazemske membrane med sosednjimi celicami. V enoti v srcu so citoplazme celic povezane in nastane fizična povezava, kjer se lahko pojavi prehod majhnih molekul.

Ta razred sindikatov najdemo praktično v vseh epiteliji in v drugih vrstah tkiv, kjer služijo za precej raznolike namene.

Na primer, v več tkivih je mogoče odpreti ali zaprti razcepne sklepe kot odgovor na zunajcelične signale, kot je nevrotransmiter dopamin. Prisotnost te molekule zmanjšuje komunikacijo med nevroni v mrežnici kot odgovor na povečanje intenzivnosti svetlobe.

Funkcije sindikatov Hendidura

Zahvaljujoč ustanovitvi teh sindikatov se lahko pojavi gibanje nekaterih molekul med sosednjimi celicami. Velikost molekule, ki jo je treba prevažati, je odločilna, optimalni premer je 1,2, na primer kalcijevi ioni in ciklični adenozin monofosfat.

Natančneje, to so anorganski ioni in vodne topne molekule, ki jih je mogoče prenesti iz celične citoplazme v sosednjo citoplazmo.

Koncentracije kalcija igrajo ključno vlogo v tem kanalu. Ko se koncentracija kalcija poveča, se aksialni kanali ponavadi zaprejo.

Na ta način razcepljeni sindikati aktivno sodelujejo v procesu električnega in kemičnega spajanja med celicami, kot se pojavlja v mišičnih celicah srca, ki so odgovorni za prenos električnih impulzov.

Sidri ali adherentni sklepi

Pod ozkimi sklepi najdemo sidrne sklepe. Na splošno se nahajajo v bližini apikalne površine epitelija. V tej skupini lahko ločimo tri glavne skupine, adherensko zonulo ali desmosom v pasu, makula adherens ali natančen desmosoma in desmosom.

Pri tej vrsti sindikatov so sosednje celične membrane, ki so vezane s pomočjo zonile in makulas, ločene s celično razdaljo, ki je razmeroma široka - če jih primerjamo z minimalnim prostorom, ki obstaja v primeru ozkih sklepov.

Medcelični prostor zasedajo beljakovine, ki pripadajo družini kadherinov, demogle in demokolinov, povezanih s citoplazemskimi ploščami, ki imajo druge beljakovine, imenovane demolin, plakoglobin in trombociti.

Klasifikacija sidrilnih sindikatov

Adhens Zonula

Tako kot v primeru ozkih sklepov tudi v zasidranih sklepih opazimo tudi vzorec obroča ali pasu. Zonula Adhens je povezana z aktinskimi mikrofilmi, z interakcijo dveh beljakovin: kadherina in cateninov.

Macula Adherens

V nekaterih primerih je ta struktura znana preprosto kot desmosoma, to je punčka, ki je povezana z vmesnimi keratinskimi nitkami. V tem kontekstu se te keratinske strukture imenujejo "tonefilimanetos". Filamenti se razprostirajo od ene točke v drugo v epitelijskih celicah.

Točni desmosomi

Ti zagotavljajo moč in togost epitelijskim celicam. Tako velja, da je njegova glavna funkcija povezana s krepitvijo in stabilizacijo sosednjih celic.

Desmosome lahko primerjamo z nekakšnimi zakovice ali zvarki, saj spominjajo na ločene drobne točke in ne neprekinjene pasove.

To vrsto sindikatov najdemo na prepletenih diskih, ki združujejo srčni v srčni mišici in meningi, ki oblazitajo zunanjo površino možganov in hrbtenjače.

Hemidemosomi

Hemidemosomi vstopijo v kategorijo asimetričnih sindikatov. Ta struktura ima kot funkcija sidro bazalne domene epitelijske celice z osnovnim bazalnim listom.

Izraz hemidemosom se uporablja, ker se ta struktura dobesedno zdi "pol" desmosom. Vendar sta z vidika njihove biokemične sestave oba sindikata popolnoma različna.

Pomembno je razjasniti, da so desmosomi odgovorni za spoštovanje sosednje celice z drugo, medtem ko je funkcija hemidemosoma združevanje celice z bazalnim listom.

Za razliko od adherens makule ali desmosoma imajo hemidemosomi drugačno strukturo, sestavljeno iz: citoplazemske lamine, povezane z vmesnimi nitkami in zunanjo membransko ploščo, ki je odgovorna za povezovanje hemidesmosoma z bazalnim listom, s pomočjo sidre filamenta.

Ena od funkcij hemidemosomov je povečati globalno stabilnost epitelijskih tkiv, zahvaljujoč prisotnosti vmesnih filamentov citoskeleta, združenih s sestavnimi deli bazalnega lista.

Celične sindikate v rastlinah

Rastlinsko kraljestvo nima večine zgoraj opisanih celičnih sindikatov, z izjemo funkcionalnega kolega, ki spominja na glave razcepa.

V rastlinah sosednje celične citoplazme povezujejo po cestah ali kanalih, imenovanih plazmodesmos.

Ta struktura ustvarja kontinuum rastlinske celice do drugega. Čeprav se strukturno razlikuje od razcepljenih sklepov, imajo zelo podobne papirje, kar omogoča prehod majhnih ionov in molekul.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2015). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. In. (2000). Celica: pristopi molekularno. Sinauer Associates.