Advertisement

Biologia Plantarum

, Volume 8, Issue 4, pp 263–272 | Cite as

The morphology and function of vesicles and of vesicle related formations in cell ultrastructure

  • Ivan Hršel
Article

Abstract

The author intended here to present a classification of discontinuous, particulate membraneous structures of the plant cell, including (1) dense bodies, (2) vacuoles, (3) vesicles in plastids and mitochondria, (4) vesicles outside the protoplast and (5) vesicles surrounded by a compound (double) membrane. Three types of dense bodies (1) are distinguished: (a)Mühlethaler's spherosomes, including phragmosomes (b) lipoid bodies and (c) classical spherosomes. Type (a) is characterized in particular by being clearly bounded by the unit membrane; the matrix of these structures after ordinary treatment is grey in the positive and shows a more or less visible internal structure, the bodies are round in shape. Types (b) and (c), on the other hand, are frequently described as membrane-less structures, their matrix being very dark in the positive, frequently with a dark fringe and a lighter central part. They show no other structure and are mostly irregular in shape which is apparently an artifact. Bodies of type (a) are undoubtedly the immediate component of active living matter which cannot be said about types (b) and (c).Frey-Wyssling's interpretation of spherosomes need not be generally valid for all dense bodies, other explanations being acceptable. It is thus possible to interprot spherosomes as promitochondria and “preproplastids”.

The present manuscript is a torso where only the dense bodies have been treated in greater detail A chronological review of the literature opens the manuscript, dealing mainly with the descriptive morphology of these structures. This section is published in extenso. In the other section—unfinished—the functional morphology of the dense bodies was to be presente d. From this section only the conclusions concerningMühlethaler's spherosomes are published.

Keywords

Lipid Droplet Dense Body Lipoid Body Leaf Cell Root Meristem 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Morfologie a funkee vesikulů a vesikulům příbuzných útvarů v ultrastruktuře buňky

Морфология и функция везикулов и везикулам родственпых форм в ультраструктуре клетки

Abstract

Autor chtěl v této práci podat klasifikaci diskontinuitních, partikulátních blanitých útvarů rostlinné buňky. Řadil sem: 1. dense bodies, 2. vakuoly, 3. vesikuly v plastidech a mitochondriích, 4. vesikuly mimo protoplast a 5. vesikuly ohraničené dvojitou blanou. Rozlišuje 3 typy dense bodies: a) Mühlethalerovy sferosomy, kam řadí též phragmosomy, b) lipoidní tělíska a c) klasické sferosomy. Typ a) je charakterisován zejména tím, že je nesporně ohraničen jednotkovou blanou, hmota těchto útvarů se při běžném zpracování jeví na positivech šedá a víceméně strukturovaná, tělíska mají kulovitý tvar. Typy b) a c) jsou naproti tomu často popisovány jako útvary bezblanné, jejich materiál je na positivech velmi tmavý. Často jeví tmavý lem při okraji a světlou střední část, jinak však jsou bezstrukturní, mají většinou nepravidelný tvar, který je však zřejmě arteficiální. Tělíska typu a) jsou nesporně bezprostřední složkou aktivní živé hmoty, což evidentně neplatí o útvarech typu b) a c). Autor upozorňuje, že Frey-Wysslingova interpretace sferosomů nemusí platit pro dense bodies obecně, že jsou přijatelná i jiná vysvětlení. Existuje např. možnost interpretovat sferosomy jako promitochondrie a „preproplastidy”.

Hršelův rukopis je torsem, jsou zpracovány pouze dense bodies. Nejprve je chronologicky probrána literatura, presentující popisnou, statickou morfologii těchto útvarů. Tato část byla dokončená a je publikována in extenso. V další, nedokončené části měla být podána funkční morfologie dense bodies. Z této části je publikován pouze závěr o Mühlethalerových sferosomech.

Abstract

В этой работе автор намеревался привести классификацию дисконтинуальных партикульных оболочковидных форм растительной клетки. К таким формам он относил: 1. dense bodies, 2. вакуоли, 3. везикулы в пластидах и митохондриях, 4. везикулы пенаходящиеся в протопласте и 5. везикулы ограниченные двойной оболочкой. Он различил 3 типа dense bodies: a) сферосомы Мюлетгалера, к которым он причисляет также фрагмосомы, б) липоидные тельца и в) классические сферосомы. Тип a) характеризован прежде всего тем, что он без сомнений ограничен единичной оболочкой, содержимое этих форм при обычной обработке на позитиве получается серым и более менее структурным, форма телец шарообразная. Типы б) и в) напротив описываются как безоболочковые формы содержимое которых на позитивах является очень темным, у них часто темная каемка на краю и светлая средняя часть. Помимо этого они, однако, безструктурны с неправильными контурами, что, очевидно, является артефактом. Тельца типа a) бесспорно являются непосредственной составной активного живого вещества, что с очевидностью нельзя сказать об образованиях типа б) и в). Автор обращает внимание на то, что Фрей-Висслинга интерпретация сферосомов не обязательно действительна для dense bodies вообще, приемлемыми являются и другие обБяснения. Возможпо, например, рассматривать сферосомы как промитохондрии и «препропластиды».

Работа Гршела является незаконченой, разработаны лишь dense bodies. Вначале приведена литература по статической морфологии этих образований. Эта часть была закончена и публикуется полностью. В следующей, неоконченной части автор намеревался разработать функциональную морфологию dense bodies. Из этой части публикуется лишь заключение о сферосомах Мюлерталера.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. Avers, Ch. J.: Fine structure studies ofPhleum root meristem cells II. Mitotic assymetry and cellular differentiation.—Amer. J. Bot.50: 140–148, 1963.CrossRefGoogle Scholar
  2. Barcmann, W. et al., edits.: Verhandlungen d. 4. Internationalen Kongress f. Elektronmikroskopie. —Springer, Berlin, 1960.Google Scholar
  3. Bouck, G. B.: Stratification and subsequent behaviour of plant cell organelles.—J. Cell Biol.18: 441–457, 1963a.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  4. Bouck, G. B.: An examination of the effect of ultracentrifugation on the organelles in living root tip cells.—Amer. J. Bot.50: 1046–1054, 1963b.CrossRefGoogle Scholar
  5. Buvat, R.: Formations de Golgi dans les cellules radiculaires d'Allium cepa L..—Compt. rend. Acad. Sci. (Paris)244: 1401–1403, 1957.Google Scholar
  6. Buvat, R.: Electron microscopy of plant protoplasm.—Int. Rev. Cytol.14: 41–195, 1963.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  7. Caporali, L.: Recherches sur les infrastructures des cellules radiculaires deLens culinaris L. et particulierment sur l'évolution des leucoplastes.—Ann. Sci. nat. Bot.11: Ser. 20: 215–247, 1959.Google Scholar
  8. Drawert, M., Mix, M.: Die Sphaerosomen im elektronenmikroskopischen Bild.—Ber. dtsch. bot. Ges.75: 128–134, 1962.Google Scholar
  9. Drawert, M., Mix, M.: Elektronenmikroskopische Studien an den Oberepidermiszellen der Schuppenbläter vonAllium cepa L.—Protoplasma57: 270–289, 1963.CrossRefGoogle Scholar
  10. Falk, H.: Beiträge zur Ultrahistologie der Wurzelspitze beiAllium cepa.—Protoplasma55: 237–254, 1962.CrossRefGoogle Scholar
  11. Frey-Wyssling, A., Grieshaber, E., Mühlethaler, K.: Origin of spherosomes in plant cells.—J. Ultrastr. Res.8: 506–516, 1963.CrossRefGoogle Scholar
  12. Frey-Wyssling, A., López-Saes, I. F., Mühlethaler, K.: Formation and development of the cell plate.—J. Ultrastr. Res.10: 422–432, 1964.CrossRefGoogle Scholar
  13. Geneves, L., Lance, A., Buvat, R.: Sur la présence, dans le cytoplasme végétal, et sur la natur ergastoplasmique de constituants figurés analogues aux „lysosomes” ou aux „dense bodies” des cellules animales.—Compt. rend. Acad. Sci. (Paris)247: 2028–2030, 1958.Google Scholar
  14. Hohl, H. R.: Über die submikroskopische Struktur normaler und Hyperplastischer Gewebe vonDatura stramonium L. I. Teil. Normalgewebe.—Ber. schw. bot. Ges.70: 395–437, 1960.Google Scholar
  15. Hršel, I.: Golgi-apparat und Golgi-ähnliche Inklusionen.—Ber. dtsch. bot. Ges.74: 257–260, 1961.Google Scholar
  16. Hršel, I.: The electronmicroscopic investigation of changes in cytoplasmic structures in leaves ofCucumis sativa L. infected with cucumber virus 4.—Biol. Plant.4: 232–238, 1962.Google Scholar
  17. Hršel, I.: Morphology and function of the Golgi apparatus.—Biol. Plant.7: 437–448, 1965.CrossRefGoogle Scholar
  18. Hršel, I.: Morphology and function of the endoplasmic reticulum.—Biol. Plant.8: 36–52, 1966.CrossRefGoogle Scholar
  19. Hršel, I., Juráková, J., Beneš, K.: Cytochemical and electron-microscopic investigation of the Golgi apparatus and Golgi resembling inclusions in the root meristem ofFagopyrum esculentumMoench.—Biol. Plant.2: 252–268, 1960.CrossRefGoogle Scholar
  20. Hršel, I., Wolfová, B., Mohelská, M.: Electronmicroscopic investigation of cytoplasm of scutellar cells of a young wheat embryo.—Biol. Plant.3: 126–130, 1961.Google Scholar
  21. Jensen, W. A.: Cell development during plant embryogenesis.—In: Meristems and Differentiation. (Brookh. Symp. Biol. 16.)—Brookhaven Nat. Lab., Upton N. Y., 1964.Google Scholar
  22. Kollmann, R., Schumacher, W.: Über die Feinstruktur des Phloems von Metasequoia glyptostroboides und seine jahreszeitlichen Veränderungen. I. Das Ruhephloem.—Planta57: 583–607, 1961.CrossRefGoogle Scholar
  23. Kollmann, R., Schumacher, W.: Über die Feinstruktur des Phloems vonMetasequoia glyptostroboides und seine jahreszeitlichen Veränderungen. III. Die Reaktivierung der Phloemzellen im Frühjahr.—Planta59: 195–221, 1962.CrossRefGoogle Scholar
  24. Leyon, H.: The structure of chloroplasts. IV. The development and structure of theAspidistra chloroplast.—Exp. Cell Res.7: 265–273, 1954.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  25. Manton, J.: Observations on phragmosomes.—J. exp. Bot.12: 108–113, 1961.CrossRefGoogle Scholar
  26. Moore, R. T., McAlear, J. H.: Fine structure of mycota. 4. The occurrence of the Golgi dictyosomes in the fungusNeobulgaria pura.—J. Cell Biol.16: 131–141, 1963.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  27. Mühlethaler, K.: Untersuchungen über die Struktur und Entwicklung der Proplastiden.— Protoplasma45: 264–279, 1955.CrossRefGoogle Scholar
  28. Nougarede, A., Pilet, M. P. E.: Infrastructure des cellules du scutellum duTriticum vulgareVill. au cours des premieres phases de la germination.—Compt. rend. Acad. Sci. (Paris)258: 2641–2644, 1964.Google Scholar
  29. Oberling, C.: The structure of cytoplasm.—Int. Rev. Cytol.8: 1–31, 1959.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  30. Perner, E. S.: Zum augenblicklichen Stand der mikroskopischen Erforschung der Pflanzenzelle. —Nat. Rundschau10: 6–13, 1957.Google Scholar
  31. Perner, E. S.: Die Sphärosomen der Pflanzenzelle. (Protoplasmatologie III A 2.)—Springer, Wien, 1958.Google Scholar
  32. Peveling, E.: Der elektronmikroskopische Nachweiss Sphärosomen der in den Epidermiszellen der Zwiebelschuppen vonAllium copa.—Protoplasma55: 429–435, 1962.CrossRefGoogle Scholar
  33. Porter, K. R., Machado, R. D.: Studies on the endoplasmic reticulum. IV. Its form and distribution during mitosis in cells of onion root tip.—J. biophys. biochem. Cytol.7: 167–180, 1960.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  34. Possingham, J. V., Vesk, M., Mercer, F. V.: The fine structure of leaf cells of manganese deficient spinach.—J. Ultrastr. Res.11: 68–83, 1964.CrossRefGoogle Scholar
  35. Rouiller, C.: Physiological and pathological changes in mitochondrial morphology.—Int. Rev. Cytol.9: 227–292, 1960.PubMedGoogle Scholar
  36. Schnepf, E.: Zur Cytologie pflanzlicher Drüssen. IV. Teil. Licht und elektronenmikroskopische Untersuchungen an Septalnektarien.—Protoplasma58: 137–171, 1964.CrossRefGoogle Scholar
  37. Setterfield, G., Stern, H., Johnston, F. B.: Fine structure in cells of pea and wheat embryos. —Canad. J. Bot.37: 65–72, 1959.Google Scholar
  38. Sitte, P.: Die Ultrastruktur von Wurzelmeristemzellen der Erbse (Pisum sativum).—Protoplasma49: 447–522, 1958.CrossRefGoogle Scholar
  39. Strugger, S.: Schraubig gewundene Fäden als sublichtmikroskopische Strukturelemente des Cytoplasmas.—Ber. dtsch. bot. Ges.70: 91–108, 1957.Google Scholar
  40. Strugger, S.: Ergebnisse elektronmikroskopischer Untersuchungen an der meristematischen Pflanzenzelle I., II.—Nat. Rundschau13: 7–11, 51–60, 1960.Google Scholar
  41. Weier, T. E., Thomson, W. W.: The grana of starch-free chloroplasts ofNicotiana rustica.— J. Cell Biol.13: 89–108, 1962.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  42. Whaley, G. H., Mollenhauer, H. H., Leech, J. H.: The ultrastructure of the meristematic cell.—Amer. J. Bot.47: 401–449, 1960.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Institute of Experimental Botany 1966

Authors and Affiliations

  • Ivan Hršel
    • 1
  1. 1.Institute of Experimental Biology and Genetics and Institute of Experimental BotanyCzechoslovak Academy of SciencesPraha

Personalised recommendations