Galvenā atšķirība starp protoplastiem un sferoplastiem ir tā, ka protoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, pilnībā noņemot šūnu sieniņu, savukārt sferoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, daļēji noņemot šūnu sieniņu.
Šūnu siena ir strukturāls un aizsargājošs slānis, kas ieskauj dažu veidu šūnas. Tas atrodas ārpus šūnas membrānas. Tas var būt stingrs, elastīgs vai stingrs. Šūnu siena parasti nodrošina šūnām strukturālu atbalstu un aizsardzību. Turklāt tas var darboties kā filtrēšanas mehānisms. Dzīvnieku šūnās nav šūnu sieniņu. Bet šūnu sienas atrodas citos organismos, piemēram, aļģēs, sēnēs, augos un baktērijās. Protoplasti un sferoplasti ir divas izmainītas augu vai mikrobu šūnu formas, no kurām šūnu siena ir pilnībā vai daļēji noņemta.
Kas ir protoplasti?
Protoplasti tiek radīti, ar mehāniskiem, ķīmiskiem vai fermentatīviem līdzekļiem atdalot šūnu sieniņu no augu, baktēriju vai sēnīšu šūnām. Protoplasts ir bioloģisks termins, ko Hanšteins pirmo reizi ieviesa 1880. gadā. Ir dažādi fermenti, kas ir pieejami, izdalot protoplastu ar fermentatīviem līdzekļiem. Šūnu sienas parasti sastāv no dažādiem polisaharīdiem. Protoplastus var iegūt, noārdot šūnu sienas ar atbilstošu polisaharīdus noārdošo enzīmu maisījumu. Dažu šo enzīmu piemēri ir celulāze, pektināze, ksilanāze (augu šūnas), lizocīms, N, O-diacetilmuramidāze, lizostafīns (grampozitīvas baktērijas) un hitināze (sēnīšu šūnas). Pēc sekojošas šūnas sienas sagremošanas protoplasts kļūst ļoti jutīgs pret osmotisko stresu. Tāpēc šūnu sienas gremošana un protoplastu uzglabāšana jāveic izotoniskā šķīdumā, lai novērstu plazmas membrānas plīsumu.
Attēls 01: Protoplasti
Turklāt protoplasti ir vērtīgi pētniecības instrumenti, ko var izmantot plašā lietojumu klāstā. Protoplastu pielietojums ir pētījums par membrānu bioloģiju, somaklonālajām variācijām augu audos, DNS transformāciju, augu selekciju (hibrīda audu kultūru) un ar fluorescenci aktivētu šūnu šķirošanu (FACS).
Kas ir sferoplasti?
Sferoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, daļēji noņemot šūnu sienas. Sferoplasti parasti ir izgatavoti no baktēriju šūnām, piemēram, gramnegatīvām baktērijām un sēnīšu šūnām, piemēram, raugiem. Sferoplasti saglabā tikai daļu no savas šūnu sienas. Gramnegatīvo baktēriju sferoplastu gadījumā šūnas sienas peptidoglikāna komponents ir noņemts, bet ārējās membrānas komponents nav noņemts. Sferoplastu veidošanas metode ir atkarīga no šūnas veida. Sēnīšu šūnas var veidoties pēc apstrādes ar hitināzi, litikāzi vai β glikuronidāzi, savukārt augu šūnas veido sferoplastus pēc apstrādes ar pektināzi, celulāzi un ksilanāzi. Turklāt baktēriju sferoplasti veidojas pēc apstrādes ar antibiotikām, piemēram, fosfomicīnu, vankomicīnu, moenomicīnu, laktivicīnu un β-laktāma antibiotikām. Gramnegatīvās baktērijas var arī apstrādāt ar lizocīmu EDTA klātbūtnē, veidojot sferoplastus.
Attēls 02: Sferoplasti
Sferoplastu dažādie pielietojumi ietver tādu antibiotiku atklāšanu, kas inhibē šūnu sieniņu biosintēzi, baktēriju jonu kanālu funkciju izpēti, izmantojot metodi, ko sauc par plākstera saspiešanu, dzīvnieku šūnu transfekciju un šūnu līzes atvieglošanu.
Kādas ir līdzības starp protoplastiem un sferoplastiem?
- Protoplasti un sferoplasti ir divas izmainītas augu vai mikrobu šūnu formas, no kurām ir pilnībā vai daļēji noņemta šūnu siena.
- Abi ir sfēriskas formas.
- Abas ir ārkārtīgi jutīgas pret osmotisko un mehānisko triecienu.
- Šūnu sienas gremošana un abu uzglabāšana jāveic izotoniskā šķīdumā, lai novērstu plazmas membrānas plīsumu.
- Tos parasti gatavo laboratorijas apstākļos.
- Tiem ir plašs lietojumu klāsts.
Kāda ir atšķirība starp protoplastiem un sferoplastiem?
Protoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, pilnībā noņemot šūnu sieniņu, savukārt sferoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, daļēji noņemot šūnu sieniņu. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp protoplastiem un sferoplastiem. Turklāt protoplastus ierobežo viena membrāna, savukārt sferoplastus ierobežo divas membrānas.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp protoplastiem un sferoplastiem, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - protoplasti pret sferoplastiem
Protoplasti un sferoplasti attiecas uz izmainītām augu, baktēriju vai sēnīšu šūnu formām. Protoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, pilnībā noņemot šūnu sienu, savukārt sferoplasti ir augu vai mikrobu šūnas, kas rodas, daļēji noņemot šūnu sienu. Tātad, šeit ir apkopota atšķirība starp protoplastiem un sferoplastiem.
