FRAGMOPLASTOS: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS, COMPOSICIÓ - BIOLOGIA - 2025

Els fragmoplastos són estructures formades principalment per un conjunt de microtúbuls o microfibril·les que es disposen en forma de barril dins de la cèl·lula vegetal en divisió i es formen durant l'anafase (tercera fase de la mitosi) tardana o telofase (quarta i última fase de l' mitosi) primerenca.

La citocinesi és l'etapa final de l'cicle cel·lular i consisteix en la separació i segmentació de l'citoplasma. Aquest procés té lloc durant l'última fase de la mitosi i és diferent en plantes, fongs i animals. En plantes en general implica la formació de fragmoplastos, la placa cel·lular i la paret cel·lular. El paper dels fragmoplastos és essencial durant la citocinesi en les plantes.

Fragmoplasto. Pres i editat de

biologia.fciencias.unam.mx/plantasvasculares/GlosarioPlantas/AnatomiaVegetal/index.html

consideracions prèvies

Les plantes, fongs, així com algunes algues, bacteris i arqueges posseeixen les seves cèl·lules protegides per una paret cel·lular, la qual és una capa resistent, de vegades rígida, que es localitza a l'exterior de la membrana plasmàtica.

Les funcions de la paret cel·lular són protegir el contingut de la cèl·lula, donar-li rigidesa, a més d'actuar com a mediadora en totes les relacions de la cèl·lula amb l'entorn i com compartiment cel·lular.

La citocinesi és més complexa en cèl·lules vegetals que en cèl·lules animals, pel fet que aquestes últimes no tenen una paret cel·lular rígida externa. La presència d'estructures citoesqueletales com la banda de la preprofase (PPB) i els fragmoplastos poden ser considerats una prova de les dificultats que la paret cel·lular imposa en el procés de divisió cel·lular.

Aquestes dues estructures, exclusives de cèl·lules vegetals, són necessàries per a assegurar un adequat posicionament i muntatge d'una nova paret cel·lular per separar dos nuclis germans.

Els fragmoplastos guarden només petites i llunyanes semblances estructurals amb el cos mig de les cèl·lules citocinéticas animals.

Característiques generals dels fragmoplastos

Els fragmoplastos són estructures exclusives de les cèl·lules vegetals de plantes terrestres i d'alguns grups d'algues.

Tenen forma cilíndrica, estan compostos de dos discos oposats de microtúbuls (procedents de l'ús mitòtic), membranes, vesícules (procedents de l'complex de Golgi) i filaments d'actina.

D'altra banda, cal destacar que la seva formació s'origina a la zona prèviament ocupada per la placa equatorial.

funcions

Els fragmoplastos tenen una important varietat de funcions però les més rellevants són:

-Essencialment, dóna inici a la formació de la placa cel·lular.

-Deposita material de la paret que conté vesícules provinents de l'aparell de Golgi, que després és utilitzat per construir una nova paret transversal tancada de membrana (placa cel·lular).

-Forma una mena de petites làmines mitjanes, que són necessàries per a l'acoblament de la paret cel·lular.

-La comunicació entre el fragmoplasto citoplásmico i les restes corticals d'una estructura citoplasmàtica anomenada banda preprofásica dels microtúbuls, és el que permet el control sobre les divisions cel·lulars simètriques i asimètriques.

Formació de la paret cel·lular gràcies a l'activitat de l'fragmoplasto. Pres i editat de

composició

El fragmoplasto està compost d'elements de el reticle endoplasmàtic, estructures cel·lulars formades per polímers proteics anomenats microtúbuls, microfilaments d'una proteïna globular anomenada actina i una altra multitud de proteïnes desconegudes.

La miosina també ha estat trobada en els fragmoplastos i es creu que la seva funció és ajudar en el transport de vesícules des de l'aparell de Golgi fins a la placa cel·lular.

Com es formen?

A causa de que la cèl·lula vegetal presenta una paret cel·lular, la citocinesi vegetal és bastant diferent de la citocinesi de la cèl·lula animal. Durant aquest procés de divisió cel·lular, les cèl·lules vegetals construeixen una placa cel·lular en el centre de la cèl·lula.

Els fragmoplastos estan compostos principalment per dues estructures cel·lulars proteiques. Aquests són els processos de formació:

els microtúbuls

Durant el procés de formació de la placa cel·lular, es forma el fragmoplasto. Aquest s'acobla a partir de les restes de l'fus mitòtic i està conformat per una sèrie de microtúbuls polars que a el parer sorgeixen de les restes de l'aparell fusiforme mitòtic i s'organitzen en una matriu antiparal·lela.

Aquests microtúbuls s'alineen perpendiculars a mapa de la divisió amb els seus extrems "+" situats en o prop de el lloc de la divisió cel·lular, i els seus extrems negatius s'enfronten als dos nuclis fills.

Els anomenats extrems "+" són els extrems de creixement ràpid i és el lloc on els microtúbuls s'enllacen. Per tant, és important destacar que aquests extrems "+" estan immers en un material electrodens situat a la zona central.

En la fase posterior de l'anafase, els microtúbuls lleugerament estesos a la zona intermèdia s'uneixen lateralment en una estructura cilíndrica, el propi fragmoplasto.

Aquesta estructura posteriorment s'escurça en longitud i s'expandeix lateralment fins que finalment arriba a la paret lateral. Durant aquesta etapa d'expansió de l'fragmoplasto, ocorre un canvi en l'organització dels microtúbuls.

Mentre que el cilindre de fragmoplasto inicial té el seu origen en microtúbuls ja preexistents, en les etapes posteriors de el creixement centrífug han de formar-nous microtúbuls.

Els microfilaments d'actina

Els microfilaments d'actina també són un component citoesquelético important dels fragmoplastos. La seva alineació, a l'igual que la dels microtúbuls, és perpendicular a el pla de la placa de la cèl·lula, amb els extrems "+" dirigits proximalmente.

A diferència dels microtúbuls, s'organitzen en dos conjunts oposats que no es superposen ni s'uneixen directament. Amb els extrems positius proximals, els microfilaments d'actina també estan organitzats de manera que facilitarien el transport de vesícules a el pla de la placa.

Com participa en la formació de la paret cel·lular?

El lloc on passarà la divisió cel·lular s'estableix a partir d'un reordenament dels microtúbuls que formen la banda de la preprofase, el fus mitòtic i el fragmoplasto. Quan es dóna inici a la mitosi, els microtúbuls es despolimerizan i es reordenen formant la banda de la preprofase al voltant de l'nucli.

Posteriorment les vesícules dirigides des de la xarxa de l'trans Golgi (xarxa d'estructures cel·lulars i cisternes de l'aparell de Golgi) cap al fragmoplasto es fusionen i donen origen a la placa cel·lular. Després, l'organització bipolar dels microtúbuls permet el transport direccional de les vesícules cap al lloc de divisió cel·lular.

Finalment, els microtúbuls, filaments d'actina de l'fragmoplasto i la placa cel·lular s'expandeixen centrífugament cap a la perifèria de la cèl·lula a mesura que avança la citocinesi, on després la placa cel·lular s'uneix a la paret cel·lular de la cèl·lula mare per completar el procés de citocinesi.

referències

1. A. Salazar i A. Gamboa (2013). Importància de les pectines en la dinàmica de la Paret cel·lular durant el desenvolupament vegetal. Revista d'Educació Bioquímica.
2. CM Kimmy, T. Hotta, F. Guo, RW Roberson, IR Julie i B. Liua (2011). Interacció of Antiparallel Microtubules in the Phragmoplast Is Mediated by the Microtubule-Associated Protein MAP65-3 in Arabidopsis. The Plant Cell.
3. D. Van Damme, FY. Bouget †, K. Van Poucke, D. Inze' i D. Geelen (2004). Molecular Dissection of plant cytokinesis and phragmoplast structure: a survey of GFP-tagged proteins. The Plant Journal.
4. ¿Funció de phragmoplast? Lifeeasy Biology. Recuperat de biology.lifeeasy.org.
5. L'Staehelin i PK Hepler (1996). Cytokinesis in Higher The Plants Cell.
6. La cèl·lula. Cicle cel·lular. Fase M. Mitosi i citocinesi (2018) Atles d'histologia vegetal i animal. Universitat de Vigo. Recuperat de mmegias.webs.uvigo.es.
7. Taiz i E. Zeiger. (2006). Fisiologia vegetal 3a Edição. Armed Editora SA 719 pàg.
8. L. Taiz i E. Zeiger. (2006). Fisiologia vegetal Vol 2. Costello de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I. 656 pàg.
9. MS Otegui, KJ Verbrugghe i AR Skop (2005) Midbodies and phragmoplasts: analogous structures involved in cytokinesis. Trends in Cell Bioloy.
10. J. de Keijzer, BM Mulder i E. Marcel (2014). Microtubule networks for plant cell division. Systems and Sinthetic Biology.
11. O. Marisa i la Staehelin (2000) Cytokinesis in Flowering plants: more than one way to divideix cell. Cerrent Opinió in Plant Biology.
12. L'Staehelin i PK Hepler (1996) Cytokinesis in Higher Plants. Cell.
13. D. Van Damme, FY. Bouget, K. Van Poucke, D. Inzé i Danny Geelen (2004) Molecular Dissection of plant cytokinesis and phragmoplast structure: a survey of GFP-tagged proteins. The Plant Journal.