Ključna razlika med protoplasti in sferoplasti je, da so protoplasti rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo s popolnim odstranjevanjem celične stene, medtem ko so sferoplasti rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo z delnim odstranjevanjem celične stene.
Celična stena je strukturna in obrambna plast, ki obdaja nekatere vrste celic. Nahaja se zunaj celične membrane. Lahko je trd, prožen ali tog. Celična stena običajno zagotavlja strukturno podporo in zaščito celic. Poleg tega lahko deluje kot filtrirni mehanizem. V živalskih celicah celičnih sten ni. Toda celične stene so prisotne v drugih organizmih, kot so alge, glive, rastline in bakterije. Protoplasti in sferoplasti so dve spremenjeni obliki rastlinskih ali mikrobnih celic, s katerih je bila celična stena popolnoma ali delno odstranjena.
Kaj so protoplasti?
Protoplasti nastanejo z odstranjevanjem celične stene rastlinskih, bakterijskih ali glivičnih celic z mehanskimi, kemičnimi ali encimskimi sredstvi. Protoplast je biološki izraz, ki ga je leta 1880 prvič skoval Hanstein. Pri izolaciji protoplasta z encimskimi sredstvi so na voljo različni encimi. Celične stene so običajno sestavljene iz različnih polisaharidov. Protoplaste lahko ustvarimo z razgradnjo celičnih sten z mešanico ustreznih encimov za razgradnjo polisaharidov. Primeri nekaterih od teh encimov so celulaza, pektinaza, ksilanaza (rastlinske celice), lizocim, N, O-diacetilmuramidaza, lizostafin (gram-pozitivne bakterije) in kitinaza (glivične celice). Po kasnejši prebavi celične stene postane protoplast zelo občutljiv na osmotski stres. Zato je treba prebavo celične stene in shranjevanje protoplastov izvajati v izotonični raztopini, da se prepreči raztrganje plazemske membrane.
Slika 01: Protoplasti
Poleg tega so protoplasti dragocena raziskovalna orodja, ki jih je mogoče uporabiti v številnih aplikacijah. Uporaba protoplastov je študija membranske biologije, somaklonskih variacij v rastlinskih tkivih, transformacije DNA, žlahtnjenja rastlin (hibridna tkivna kultura) in fluorescenčno aktiviranega razvrščanja celic (FACS).
Kaj so sferoplasti?
Sferoplasti so rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo z delnim odstranjevanjem celičnih sten. Sferoplasti so običajno narejeni iz bakterijskih celic, kot so gramnegativne bakterije, in glivičnih celic, kot so kvasovke. Sferoplasti obdržijo le del celične stene. V primeru gramnegativnih bakterijskih sferoplastov je bila odstranjena peptidoglikanska komponenta celične stene, vendar komponenta zunanje membrane ni bila odstranjena. Metoda, ki se uporablja za tvorbo sferoplasta, je odvisna od vrste celice. Glivične celice lahko nastanejo po obdelavi s hitinazo, litikazo ali β glukuronidazo, medtem ko rastlinske celice tvorijo sferoplaste po obdelavi s pektinazo, celulazo in ksilanazo. Poleg tega se bakterijski sferoplasti tvorijo po zdravljenju z antibiotiki, kot so fosfomicin, vankomicin, moenomicin, laktivicin in β-laktamski antibiotiki. Gramnegativne bakterije je mogoče obdelati tudi z lizocimom v prisotnosti EDTA, da tvorijo sferoplaste.
Slika 02: Sferoplasti
Različne uporabe sferoplastov vključujejo odkritje antibiotikov, ki zavirajo biosintezo celične stene, preučevanje delovanja bakterijskih ionskih kanalov s tehniko, imenovano patch clamping, transfekcijo živalskih celic in olajšanje celične lize.
Kakšne so podobnosti med protoplasti in sferoplasti?
- Protoplasti in sferoplasti so dve spremenjeni obliki rastlinskih ali mikrobnih celic, s katerih je bila celična stena popolnoma ali delno odstranjena.
- Oba sta sferične oblike.
- Oboje je izjemno občutljivo na osmotski in mehanski udar.
- Prebavo celične stene in shranjevanje obeh je treba izvajati v izotonični raztopini, da se prepreči raztrganje plazemske membrane.
- Običajno so pripravljeni v laboratorijskih pogojih.
- Imajo široko paleto aplikacij.
Kakšna je razlika med protoplasti in sferoplasti?
Protoplasti so rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo s popolnim odstranjevanjem celične stene, medtem ko so sferoplasti rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo z delnim odstranjevanjem celične stene. Tako je to ključna razlika med protoplasti in sferoplasti. Poleg tega so protoplasti omejeni z eno samo membrano, medtem ko so sferoplasti omejeni z dvema membranama.
Spodnja infografika predstavlja razlike med protoplasti in sferoplasti v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Protoplasti proti sferoplastom
Protoplasti in sferoplasti se nanašajo na spremenjene oblike rastlinskih, bakterijskih ali glivičnih celic. Protoplasti so rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo s popolnim odstranjevanjem celične stene, medtem ko so sferoplasti rastlinske ali mikrobne celice, ki nastanejo z delnim odstranjevanjem celične stene. Torej, to povzema razliko med protoplasti in sferoplasti.
