SIMPLAST: ONDERDELEN EN KENMERKEN - BIOLOGIE - 2026

De syplast is het continue systeem dat wordt gevormd door het cytoplasma van alle cellen van een plant verenigd door de plasmodesmata. De term staat in contrast met die van apoplast, het systeem dat wordt gevormd door alle celwanden en intercellulaire ruimtes die een continue structuur vormen.

Zowel celwanden als cytoplasma's zijn betrokken bij het transport van water en voedingsstoffen in planten. Transport via de celwand wordt apoplastisch transport genoemd, terwijl het transport dat door het celcytoplasma plaatsvindt simpel transport wordt genoemd.

Apoplast en syplast. Genomen en bewerkt uit: Jackacon, gevectoriseerd door Smartse.

Hoewel het simplistische transport voor het eerst werd waargenomen in 1879 door E. Tangl, werd de term sympathiek een jaar later bedacht door J. Hanstein. De Duitse fysioloog E. Munch van zijn kant gebruikte deze term en die van apoplast om zijn theorie van stromingsdruk bloot te leggen die het transport van opgeloste stoffen in het floëem van planten probeert te verklaren.

Onderdelen

Cytoplasma

Het bestaat uit alle delen van de cel die zich in het plasmamembraan bevinden, met uitzondering van de kern.

Plasmodesmus

Plasmodesmus is een microscopisch kanaal dat door de celwanden van plantencellen gaat. Het meervoud van de term is plasmodesmata, hoewel plasmodesmata ook wordt gebruikt.

Plasmodesmata worden gevormd tijdens celdeling door het opsluiten van endosplasmische reticulumfracties in de middelste lamina tijdens celwandsynthese. De gevormde gaten zijn normaal uitgelijnd met die van aangrenzende cellen om communicatie tussen de cytoplasma's mogelijk te maken.

Apoplast

De apoplast wordt gevormd door de celwanden van aangrenzende cellen en door de extracellulaire ruimtes die een continue structuur vormen die het transport van water en voedingsstoffen in planten mogelijk maakt.

De stofstroom door de apoplast wordt apoplastisch transport genoemd en wordt onderbroken door de luchtruimten in de plant en door de cuticula. De apoplastische route wordt ook bij de wortel onderbroken door Caspary Bands.

Caspary bands

Caspary-banden zijn structuren die aanwezig zijn in de endodermis van plantenwortels. Ze worden gevormd door suberine en in mindere mate door lignine en omringen de endodermiscellen op vier van hun zes zijden, behalve die welke naar de buitenkant en binnenkant van de plant zijn gericht.

De waterdichte barrière gevormd door de Caspary-banden dwingt water en mineralen om door celmembranen en cytoplasma's te gaan in plaats van alleen door celwanden te reizen.

Op deze manier kunnen de endodermis-celmembranen zowel het type voedingsstoffen dat tussen de cortex en het vaatweefsel circuleren, als de hoeveelheid ervan regelen.

Vervoer

Planten halen water en anorganische voedingsstoffen uit de bodem via de wortels en produceren organische voedingsstoffen voornamelijk in de bladeren. Zowel water als organische en anorganische voedingsstoffen moeten naar alle cellen van het lichaam worden getransporteerd.

Om dit transport te vergemakkelijken, worden de voedingsstoffen opgelost in het water dat in de plant circuleert en vormt een stof die bekend staat als sap. Transport vindt plaats door vaatweefsel.

Het xyleem transporteert water en anorganische voedingsstoffen (bijv. Stikstof, kalium en fosfor) van de wortel naar de rest van het lichaam (ruw sap). Het floëem van zijn kant transporteert de voedingsstoffen die tijdens de fotosynthese worden geproduceerd van de bladeren naar de rest van de plant (uitgewerkte sap).

In zowel xyleem als floëem kan transport zowel apoplastisch als syplastisch zijn. Apoplastisch transport vindt plaats binnen celwanden en kan sneller zijn dan eenvoudig transport omdat het getransporteerde materiaal niet wordt gefilterd door celmembranen of cytoplasma.

Simplistisch transport

Het plasmamembraan is een semi-permeabele barrière die het cytoplasma van elke cel omgeeft. Vanwege zijn semi-permeabele toestand kan het de toegang van moleculen in het cytoplasma regelen, de doorgang van sommige moleculen toestaan ​​of bevorderen en de doorgang van andere voorkomen of beperken.

Aan de wortel

In de wortels bereiken water en mineralen de cellen van de endodermis van de plant via apoplastisch transport. Eenmaal in endodermale cellen kunnen deze stoffen hun beweging door de apoplastische route niet voortzetten omdat de Caspary Bands een barrière vormen voor genoemd transport.

Op deze manier moet het ruwe sap door de celmembranen en het cytoplasma van de cellen van de endodermis gaan. Het celmembraan is selectief permeabel en kan de stroom van voedingsstoffen tussen de cortex en het vaatweefsel regelen.

Na filtratie bereiken de opgeloste stoffen de cellen van de pericykel, met behulp van de plasmodesmata, van waaruit ze in het xyleem terecht kunnen komen voor transport over lange afstanden.

Simplistisch en apoplastisch wateropname diagram van een plantenwortel. Genomen en bewerkt uit: Dylan W. Schwilk.

Op de lakens

De meeste fotosynthese van planten vindt plaats in de bladeren, en in dit gebied vindt de synthese van koolhydraten en andere organische moleculen plaats. De koolhydraten moeten vervolgens naar de suikerputten (plaatsen in de plant waar suiker wordt geconsumeerd of opgeslagen) worden getransporteerd.

De suikermoleculen moeten van het bladmesofyl naar de floëemcellen worden getransporteerd in opgeloste vorm in het sap en hiervoor is de aanwezigheid van de semi-permeabele membranen van de cellen vereist. Dit transport kan zowel via de apoplastische route als via de simplistische route worden uitgevoerd.

Bij eenvoudig transport blijven de suikermoleculen van de bladmesofylcellen in de cellen en bewegen ze tussen hen door de verbindende plasmodesmata totdat ze de floëemcellen bereiken.

Bij apoplastisch transport vindt de beweging van suikermoleculen plaats via de route buiten het plasmamembraan. Vaak slaat de plant in deze gevallen de suikermoleculen op in de celwanden van de cellen nabij het floëem.

Wanneer dit gebeurt, kunnen de cellen de opgeslagen moleculen opnemen en deze via de plasmodesmata (de simplistische route) naar de floëemcellen sturen.

De simplistische route van suikertransport naar het floëem komt vaker voor bij planten uit warme klimaten, terwijl planten uit gematigde en koude klimaten vaker apoplastisch transport gebruiken.

Referenties

1. MW Nabors (2004). Inleiding tot Botany. Pearson Education, Inc.
2. Symplast. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
3. Apoplast. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
4. Plasmodesma. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
5. FB Lopez en GF Barclay (2017). Plant anatomie en fysiologie. Farmacognosie.
6. I. Taiz & E. Zeiger (2002). Plantenfysiologie. Sinauer Associates.
7. H. Arjona (1996). Opname, transport en metabolisme van water en voedingsstoffen in de plant. Colombiaanse agronomie.