¿Qué es Plasmodesmata?

Los plasmodesmos son pequeños canales que conectan las células vegetales. Facilitan las interacciones entre el citoplasma de las células adyacentes mediante la transferencia de moléculas pequeñas y grandes. Son una ruta importante para la comunicación célula-célula.

Las plantas son organismos multicelulares; están formadas por cientos y miles de células que funcionan juntas y forman un organismo en su conjunto.

Para que el organismo funcione, sus células deben coordinarse entre sí y, para ello, deben interactuar entre sí. Sin embargo, una celda no puede simplemente llamar o enviar un mensaje de texto a otra celda y hablar con ella.

Para comunicarse entre sí, las células vegetales idearon una estrategia de uso de plasmodesmos. plasmodesmos

A continuación se presentan tres células vegetales con núcleos distintos que encierran el material genético y la vacuola (que almacena los alimentos). Los plasmodesmos están representados por estructuras amarillas en forma de puente entre las células. (Crédito de la foto: Chinthaka_Suraj / Shutterstock)

¿Qué son los plasmodesmos?

Los plasmodesmos son como túneles que conectan dos celdas adyacentes, como un pasillo que conecta dos habitaciones.

Diagrama de células vegetales Plasmodesmata, ilustración vectorial.  Esquema de sección transversal etiquetada microscópica educativa.  Vías de transporte de proteínas de la pared celular.  Educación en ciencias agrícolas e investigación agrícola.

Se muestra el movimiento de moléculas entre células vegetales adyacentes. Se siguen dos vías principales: la vía apoplástica y la vía simplástica. La vía apoplástica es el paso de moléculas a lo largo de la pared celular, mientras que la vía simplástica es el paso de moléculas a lo largo de los plasmodesmos. (Crédito de la foto: VectorMine / Shutterstock)

Un plasmodesma (el singular de plasmodesmata) está formado por dos componentes: la membrana y los espacios de la membrana.

La parte de la membrana es una extensión de la cubierta exterior de la célula vegetal, la membrana plasmática o la membrana celular. Los espacios de la membrana están formados por el retículo endoplásmico (un componente celular), que corre entre ambas células, denominado desmotúbulos.

El espacio entre la membrana y el desmotúbulo será el espacio para el movimiento de moléculas.

Estructuralmente, puede ser un solo tubo, maclados o ramificados.

Los plasmodesmos son como túneles, ya que conectan las células vegetales y ayudan a la planta a transferir moléculas importantes para el correcto funcionamiento de las actividades de la planta.

Los plasmodesmos también ayudan a regular el flujo de moléculas a través de ellos. Al igual que la presencia de puertas de peaje asegura una adecuada gestión del tráfico en las carreteras, las proteínas actina y miosina (las mismas proteínas que ayudan a mover los músculos) ayudan a los plasmodesmos a transferir moléculas.

El movimiento de moléculas entre células vegetales adyacentes a través de plasmodesmos se denomina vía simplástica.

¿Qué moléculas pueden atravesar los plasmodesmos?

El transporte de moléculas a través de plasmodesmos depende del tamaño del túnel.

En condiciones normales, moléculas pequeñas, como azúcares y aminoácidos, con tamaños inferiores a 1 kDa (kilodalton), pueden atravesar fácilmente los plasmodesmos.

Las moléculas más grandes como el ARN y las proteínas solo pueden atravesarlo cuando aumenta el tamaño del canal. Esto puede suceder debido a influencias externas, como la etapa de desarrollo de la planta. El paso a través de plasmodesmos es de naturaleza flexible y puede modificarse fácilmente según sus necesidades.

Pero, ¿qué regula el tamaño del pasaje?

La respuesta es la deposición de callosidad. La calosa es un carbohidrato presente en la pared celular de la planta que ayuda a las plantas a sobrevivir a varios tipos de estrés.

Las células vegetales tienen enzimas específicas para la producción y degradación de la callosa. La calosa producida se deposita en el cuello de los plasmodesmos (como se muestra en el diagrama a continuación), lo que contrae el tamaño de los poros de los plasmodesmos. Por lo tanto, solo pueden pasar pequeñas moléculas. Por el contrario, la destrucción enzimática de la calosa aliviará la constricción y aumentará el tamaño del pasaje para el movimiento de moléculas más grandes.

Por lo tanto, las fluctuaciones en la deposición de callosa regulan con precisión el transporte de moléculas a través de plasmodesmos.

Diagrama de 3 plasmodesmos

Leyenda: el diagrama muestra la presencia de plasmodesmos entre las dos células vegetales. La deposición de callosidad en la región del cuello restringe el tamaño de los poros, haciéndolos más estrechos, mientras que el pasaje es ancho en el área central donde no hay deposición de callosidades.

¿Por qué son importantes los plasmodesmos?

Los plasmodesmos ayudan a las células vegetales a comunicarse entre sí.

Facilitan el transporte de moléculas pequeñas como nutrientes y otras moléculas que regulan el crecimiento de las plantas, así como macromoléculas como ARNm y proteínas. El transporte es bidireccional, lo que significa que las moléculas pueden moverse hacia adelante y hacia atrás según sea necesario.

Regulan el transporte intercelular alterando el tamaño del pasaje, llamado “plasticidad” de los plasmodesmos. Factores como el área de contacto entre las células mediado por plasmodesmos, el número de plasmodesmos, la longitud, así como su área de sección transversal, también pueden determinar la tasa de transferencia.

Los plasmodesmos juegan un papel importante en el transporte vascular, ya que transportan los nutrientes producidos por las hojas durante la fotosíntesis a los tejidos que los requieren.

Además del transporte, también juegan un papel clave en la inmunidad de las plantas. Ayudan a las plantas a contrarrestar patógenos bacterianos, virales y fúngicos. Cuando una planta se encuentra con un patógeno, una de las primeras respuestas de defensa sería el cierre de los plasmodesmos. Si el pasaje está cerrado o bloqueado, el patógeno ya no puede ingresar a las células y propagar la infección.