Strukturänderungen des Endoplasmatischen Reticulums und Auftreten von Proteinfilamenten während der Siebröhrendifferenzierung beiSmilax excelsa

Summary

The endoplasmic reticulum (ER) ofSmilax sieve tubes is one of the cell organelles that are continuously present during the entire life of the cells specialized in long-distance translocation. But it passes through major structural changes during sieve-tube ontogeny: Extended cisternae of the granular ER present within young sieve tubes change for convoluted membrane complexes of agranular ER within differentiated cells. The structural changes are initiated by a local swelling of some of the cisternae. The transformation of straight cisternae into slightly swollen and twisted tubuli-like compartments is completed prior to the final degeneration of nucleus and tonoplast and the opening of the sieve-plate pores. Aggregations of protein filaments (P-protein bodies) first are visualized at this stage of ER differentiation. The synthesis of the first protein filaments with the aid of free or membrane bound ribosomes in the initial phase of ER transformation is discussed. Further changes in the ER system, as formation of aggregates of convoluted elements, seem to be of minor importance to the function of the organelle.

Zusammenfassung

Im Verlauf der Siebröhrendifferenzierung beiSmilax findet eine kontinuierliche Transformation des Endoplasmatischen Reticulums (ER) von über das Plasma gleichmäßig verteilten Zisternen des rauhen zu wandständigen Membrankomplexen des glatten Typs statt. Die Strukturänderungen beginnen in sehr jungen Siebröhren mit dem lokalen Schwellen einiger ER-Zisternen, die allmählich auf alle Zisternen übergreifen und sie zunächst in ein ausgedehntes System gewundener Tubuli überführen, das zunehmend ärmer an Ribosomen wird. Dieser Zustand ist noch deutlich vor der endgültigen Kern- und Tonoplastendegeneration und der Öffnung der Siebporen erreicht. Gleichzeitig treten auch die ersten Ansammlungen von Proteinfilamenten auf. — Für die Synthese der einzelnen Proteinfilamente wird eine Beteiligung freier oder membrangebundener Ribosomen zum Zeitpunkt des Beginns der Strukturänderungen am ER diskutiert. — Spätere Aggregationen des veränderten ER-Systems sind vermutlich nicht mehr funktionsbedigt: Durch Drehungen der ER-Tubuli wird auf möglichst kleinem Raum ein Maximum and Membranen gespeichert, die an den weiteren strukturellen Veränderungen innerhalb des Siebelementplasmas nicht mehr teilnehmen.