贯穿两个相邻的植物细胞的细胞壁,并连接两个细胞的原生质细丝。胞间连丝的存在使细胞之间保持了生理上的有机联系,有利于细胞间的物质交换,是植物物质运输、信息传导的特有结构。早在1879年由坦戈尔在马钱子胚乳细胞间发现。胞间连丝多见于高等植物,某些藻类以及真菌亦有存在,较多地出现在纹孔的位置上。植物体的各个细胞正是通过胞间连丝,彼此相互联系形成统一整体的。但某些成熟细胞之间有时并不存在这种结构,如蚕豆、洋葱气孔保卫细胞。在同一细胞的不同部分的壁上,胞间连丝出现的数目常有不同。在光学显微镜下观察,一般需经膨胀和染色处理才能看到。只有少数植物,如马钱子、海枣、柿子和欧洲七叶树种子的胚乳和子叶细胞标本,可不经处理,直接看到胞间连丝,故常被选作观察实验的好材料。
胞间连丝与动物细胞的间隙连接有许多相同之处。正常情况下它允许1000道尔顿以下的分子渗透,也能让离子自由通过。它的活性同样受Ca2+离子浓度的调节等,因此具有植物信号传导的作用。与间隙连接不同的是,胞间连丝的孔能够扩张,允许大分子,包括蛋白质和RNA分子通过。
多样性
胞间连丝多见于高等植物,某些藻类以及真菌亦有存在,较多的出现在纹孔的位置上。植物体的各个细胞正是通过胞间连丝,彼此相互形成统一整体的。但某些成熟细胞之间有时并不存在这种结构。在同一细胞的不同部分的壁上,胞间连丝出现的数目常有不同。
现今一种包含压扁内质网(ER)的胞间连丝的模式已被确认,这种结构模式较过去有一个新的发展,胞间连丝通道周围是相邻两个细胞的质膜的延续和连接,其中央有一个由压扁ER形成的圆筒体,名为连丝桥管。一种约3nm的蛋白质颗粒包埋在其周围质膜和中央桥管-ER膜中,另一种电子稠密的辐射状纤丝连接着这两者中的蛋白质颗粒。包埋在中央桥管ER膜上的蛋白质颗粒呈现螺旋式或一系列圆圈式旋转排列,在横切面上,可以看见7-9个颗粒。连接中央桥管外侧和质膜内侧两者膜上的蛋白颗粒的辐射状纤丝可能是肌动/肌球蛋白和激酶。这种纤丝的长度约为2.5nm,这也就是胞间连丝通道运输的量度和限度。
在低等植物绿藻和褐藻的胞间连丝的研究中,观察到一种没有压扁ER的简单结构的胞间连丝。尔后的一系列研究证明了,带有压扁ER(连丝桥管)的胞间连丝不是胞间连丝的唯一模式。
近些年,在对冬小麦幼叶组织胞间连丝的研究中,发现至少有4种类型的胞间连丝存在于这种幼叶组织的细胞壁中。这四种类型是:一种是典型的包含压扁的ER,并显示明显的“颈”结构的胞间连丝,在这种胞间连丝的中部腹区中央可清晰地看到压扁的ER。另一种是,一种直行通道的胞间连丝,没有明显的“颈区”,但也包含压扁的ER,然而这种中央桥管与周围质膜的联系似乎比较松散,其通道的运输量度可能较大。第三种是,分枝形的胞间连丝,其中央也含有压扁的ER。第四种是,一种仅为相邻细胞间连续质膜包含的通道,其中没有压扁的ER,这种简单的胞间连丝通道一般比较大。这一结果进一步的节食和证明,那种包含压扁ER、具有“颈”型的胞间连丝不是高等植物胞间连丝的惟一结构模式。