Pagrindinis skirtumas tarp protoplastų ir sferoplastų yra tas, kad protoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios visiškai pašalinus ląstelės sienelę, o sferoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios iš dalies nuplėšus ląstelės sienelę.
Ląstelės sienelė yra struktūrinis ir apsauginis sluoksnis, supantis kai kurių tipų ląsteles. Jis yra ląstelės membranos išorėje. Jis gali būti kietas, lankstus arba standus. Ląstelių sienelė paprastai suteikia ląstelėms struktūrinę paramą ir apsaugą. Be to, jis gali veikti kaip filtravimo mechanizmas. Gyvūnų ląstelėse nėra ląstelių sienelių. Tačiau ląstelių sienelių yra kituose organizmuose, tokiuose kaip dumbliai, grybai, augalai ir bakterijos. Protoplastai ir sferoplastai yra dvi pakitusios augalų ar mikrobų ląstelių formos, nuo kurių visiškai arba iš dalies pašalinta ląstelės sienelė.
Kas yra protoplastai?
Protoplastai susidaro mechaninėmis, cheminėmis ar fermentinėmis priemonėmis pašalinant augalų, bakterijų ar grybelių ląstelių sienelę. Protoplastas yra biologinis terminas, kurį Hansteinas pirmą kartą įvedė 1880 m. Yra įvairių fermentų, kuriuos galima gauti išskiriant protoplastą fermentinėmis priemonėmis. Ląstelių sienelės paprastai yra sudarytos iš įvairių polisacharidų. Protoplastai gali būti generuojami skaidant ląstelių sieneles atitinkamų polisacharidus skaidančių fermentų mišiniu. Kai kurių šių fermentų pavyzdžiai yra celiulazė, pektinazė, ksilanazė (augalų ląstelės), lizocimas, N, O-diacetilmuramidazė, lizostafinas (gramteigiamos bakterijos) ir chitinazė (grybelinės ląstelės). Vėliau suskaidžius ląstelės sienelę, protoplastas tampa labai jautrus osmosiniam stresui. Todėl ląstelės sienelės virškinimas ir protoplastų saugojimas turi būti atliekami izotoniniame tirpale, kad būtų išvengta plazminės membranos plyšimo.
01 pav.: Protoplastai
Be to, protoplastai yra vertingos tyrimų priemonės, kurios gali būti naudojamos įvairiose srityse. Protoplastų taikymas yra membranų biologijos, somakloninių augalų audinių variacijų, DNR transformacijos, augalų veisimo (hibridinių audinių kultūrų) ir fluorescencija aktyvuotų ląstelių rūšiavimo (FACS) tyrimas.
Kas yra sferoplastai?
Sferoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios iš dalies nuplėšiant ląstelių sieneles. Sferoplastai paprastai gaminami iš bakterijų ląstelių, tokių kaip gramneigiamos bakterijos ir grybelinės ląstelės, pavyzdžiui, mielės. Sferoplastai išlaiko tik dalį savo ląstelės sienelės. Gramneigiamų bakterijų sferoplastų atveju ląstelės sienelės peptidoglikano komponentas buvo pašalintas, tačiau išorinės membranos komponentas nepašalintas. Sferoplasto formavimo metodas priklauso nuo ląstelės tipo. Grybelinės ląstelės gali susidaryti po apdorojimo chitinaze, litikaze ar β gliukuronidaze, o augalų ląstelės formuoja sferoplastus po apdorojimo pektinaze, celiulaze ir ksilanaze. Be to, po gydymo antibiotikais, tokiais kaip fosfomicinas, vankomicinas, moenomicinas, lakticinas ir β-laktaminiai antibiotikai, susidaro bakterijų sferoplastai. Gramneigiamos bakterijos taip pat gali būti apdorojamos lizocimu, kai yra EDTA, kad susidarytų sferoplastai.
02 pav.: Sferoplastai
Įvairūs sferoplastų panaudojimo būdai apima antibiotikų, slopinančių ląstelės sienelės biosintezę, atradimą, bakterijų jonų kanalų funkcijos tyrimą taikant metodą, vadinamą pataisų užspaudimu, gyvūnų ląstelių transfekciją ir ląstelių lizės palengvinimą.
Kokie yra protoplastų ir sferoplastų panašumai?
- Protoplastai ir sferoplastai yra dvi pakitusios augalų arba mikrobų ląstelių formos, nuo kurių visiškai arba iš dalies pašalinta ląstelės sienelė.
- Abu yra sferinės formos.
- Abu yra itin jautrūs osmosiniam ir mechaniniam smūgiui.
- Ląstelės sienelės virškinimas ir saugojimas turi būti atliekami izotoniniame tirpale, kad būtų išvengta plazminės membranos plyšimo.
- Jie paprastai ruošiami laboratorinėmis sąlygomis.
- Jie turi platų pritaikymo spektrą.
Kuo skiriasi protoplastai ir sferoplastai?
Protoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios visiškai pašalinus ląstelės sienelę, o sferoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios iš dalies nuplėšus ląstelės sienelę. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp protoplastų ir sferoplastų. Be to, protoplastus riboja viena membrana, o sferoplastus riboja dvi membranos.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami protoplastų ir sferoplastų skirtumai lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – protoplastai prieš sferoplastus
Protoplastai ir sferoplastai reiškia pakitusias augalų, bakterijų ar grybelių ląstelių formas. Protoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios visiškai pašalinus ląstelės sienelę, o sferoplastai yra augalų arba mikrobų ląstelės, susidarančios iš dalies nuplėšus ląstelės sienelę. Taigi, čia apibendrinamas skirtumas tarp protoplastų ir sferoplastų.
