Как клетки Valonia ventricosa могут стать такими большими?

Valonia ventricosa — одноклеточные водоросли размером от одного до нескольких сантиметров. В редких случаях они могут достигать размеров, превышающих 5 см. Они варьируются от травяно-зеленого до темно-зеленого, а некоторые даже черноватого цвета.

Изображение большой сферической Valonia ventricosa.

Как ни странно, большая часть литературы, посвященной этим организмам, кажется, появилась до 1950 года. Этот проект рентгеновской кристаллографии в 1937 году идентифицировал ключевые структуры в клеточной стенке V. ventricosa :

Установлено, что он состоит из слоев, в которых целлюлозные цепи в каком-либо одном слое наклонены к цепочкам в предыдущем и последующем слоях под углом, в среднем несколько меньшим прямого угла.

Два набора штрихов на слоях стенки точно соответствуют меридиональному и спиральному направлениям цепей целлюлозы, а направления экстинкции, определяемые как направлениями, так и относительными пропорциями двух наборов цепей целлюлозы, лежат в разных направлениях. позиции между. Было исследовано развитие ризоидов и установлено, что оно связано с участками стенки, прилегающими к полюсам спирали.

Хотя авторы не решаются размышлять об их функциях, есть ли какой-либо прогресс в этой области, позволяющий предположить, что волокна, идентифицированные в этой статье в журнале Nature 1948 года , участвуют в поддержании такой массивной клетки (рисунок ниже)?

Волокнистая поверхность клетки.

Таким образом, кажется, что структура клеточной стенки была классифицирована давно. Но что позволяет этим одноклеточным организмам становиться такими большими? Это растительная клеточная стенка или что-то еще? У меня сложилось впечатление, что клетки лопнут или разрушатся задолго до того, как достигнут такого размера.

проблема в диффузии: 1) может цитоплазматический поток через цитоскелет? Вам нужно каким-то образом добавить объемный поток, чтобы скорректировать пределы диффузии. 2) Кроме того, я предполагаю, что в центре находится очень большая вакуоль, благодаря чему слой цитоплазмы остается очень тонким, чтобы диффузия была доминирующей формой транспорта... все предположения здесь... я слишком ленив, чтобы вообще читал про эту водоросль...
Из того, что я смог найти, кажется, что люди не заинтересованы в публикации вещей о том, почему он большой. jmicro.oxfordjournals.org/content/early/2014/01/23/… Это самая последняя соответствующая статья, которую я смог найти, и опять же, в ней просто обсуждается структура клеточной поверхности по аналогии с растениями. Ничего о том, как это помогает клетке достигать таких размеров.
странные пробелы в литературе... возможно, чтобы побудить вас найти свои собственные и изучить их под микроскопом...
Для меня немного дорого добраться до рифа, где эти штуки растут :P Но также кажется, что это все, что кто-либо делал, и это мало о чем говорит. Они использовали кристаллографию, электронную микроскопию, атомную микроскопию и т. д. Из того, что я могу сказать, все, что они узнали, это то, что это выглядит вполне нормально для водорослей. Я предполагаю, что в структуре цитоскелета должно быть что-то особенное, но, надеюсь, придет специалист и скажет мне, почему это глупая идея!

Ответы (1)

Ventricaria ventricosa (ранее называвшаяся Valonia ventricosa ) — это не совсем отдельная клетка. Имеет ценоцитарную структуру с множественными ядрами и хлоропластами. Как правильно предположил Ясанд Пруски, организм обладает большой центральной вакуолью, которая имеет многодольковую структуру (дольки, исходящие из центральной области сфероида).

Вся клетка содержит несколько «цитоплазматических доменов», каждый из которых имеет ядро ​​и несколько хлоропластов (см. рисунок ниже). Цитоплазматические домены связаны между собой цитоплазматическими «мостиками», которые поддерживаются микротрубочками (как в аксонах). Периферическая цитоплазма (мембрана которой покрыта клеточной стенкой) имеет толщину всего около 40 нм.

                                    введите описание изображения здесь

Флуоресцентная конфокальная микрофотография цитоплазматического домена. Из Шеперд и др. (2004) Протоплазма 223: 79–91 . Здесь n — ядро , c — хлоропласт , v — вакуоль.

Так что это не огромные сотовые воздушные шары, которые могут легко лопнуть. Тем не менее, такое огромное сооружение может быть повреждено силой сдвига водными течениями и другими организмами, такими как рыба, которая может попытаться их прокормить. У этих организмов есть некоторые механизмы, отличные от цитоплазматической организации, которые позволяют им справляться с повреждениями:

  • При разрыве наружной мембраны цитоплазма сокращается с помощью актиновых филаментов, прикрепленных к ней. Затем мембрана сливается, образуются протопласты, а затем регенерируется клеточная стенка. Это движение, вероятно, вызывается внеклеточным кальцием.

  • Один цитоплазматический домен с ядром и другими важными органеллами может регенерировать весь организм.

  • Муклилагеновый слой, состоящий из сульфатированных полисахаридов, покрывает как вакуолярную, так и внеклеточную поверхности. Во время травмы он препятствует движению воды и ионов (удерживая их в виде геля) и поэтому действует как пробка.

Другие организмы, подобные этому (сифонные водоросли), также имеют аналогичные механизмы. Некоторые даже используют карбонат кальция для поддержания жесткости.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

  1. Шеперд и др. (2004) Протоплазма 223: 79–91.
  2. Мензель (1988) Протоплазма 144: 73-91
Ах, увлекательно! Я знаком с ценоцитами с точки зрения структур гиф грибов. Я до сих пор впечатлен его формой, большинство других структур все еще тонкие в той или иной плоскости. Просто чтобы уточнить, эти организмы «твердые», как мяч для гольфа, а не полые, как футбольный мяч? Я также читал, что крабы любят их жевать!
@GoodGravy Они не совсем твердые, потому что есть центральная полость, то есть вакуоль. См. рисунок 2b-e в первой статье. Судя по оптическим срезам, толщина «сотовой зоны» составляет около 7 мкм. Так что они действительно похожи на футбольные мячи, с внешним слоем (клеточной стенкой) мочевого пузыря с центральной полостью. Однако в отличие от мочевого пузыря клеточный слой относительно толще и организован.
Как клетки Valonia ventricosa могут стать такими большими?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v